Устройство для управления реверсивным вентильным преобразователем

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()964959

Союз Советсккх

Соцмалксткческих

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву

I (22) Заявлено 16.03.81 (21) 3260998/24-07 (Sl ) NL. K .

Н 02 P 13/16 с присоединениек заявки РЙ (23) Приоритет

Государстмниый комитет

СССР

Опубликовано 07.10.82. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 07.10.82 ао делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621.316. .727 (088.8) (72) Автор изобретения

Е. Е. Чаплыгин

ВС1" СО ЬЗНА Я

ЙАТЕНТНОТЕХНИЧЕСКАЯ

БИБЛИОТЕКА

Московский ордена Ленина энергетический институт (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управления реверсивными вентильными преобразователями переменного напряжения в постоянное и непосред-, ственными преобразователями частоты с естественной коммутацией вентилей и раздельным управлением.

Известно синхронное устройство для управления вентильными преобразователями с замкнутым контуром управления, реализующее вертикальный принцип управления в которое введена обратная связь по гладкой составляющей выходного напряжения (1)..

Недостатком подобного устройства является низкое быстродействие контура обратной связи. .Известно устройство, основанное на вертикальном принципе управления, в которое введена обратная связь по среднеинтервальным значениям выходного напряжения преобразователя, что обеспечивает большее быстродействие (2) .

Недостатком этого устройства является то, что при его работе контур обратной связи корректирует выходное напряжение с ошибкой, определяемой статизмом системы.

Наиболее близким по технической сушности к изобретению является устройство, реализующее вертикальный принцип управления и состоящее из генераторов управляюшего и опорного напряжений, подключенных через первый сумматор к компаратору, второго сумматора, входы которого связаны с генератором управляющих напряжений и датчи1О ком обратной связи, а выход присоединен к компаратору, Компаратор и устройство раздельного управления подключен к распределителю управляющих импульсов. Устройство содержит также ключ, управляющая цепь

15 которого присоединена к выходу компаратора, ключ шунтирует накопительный элемент интегратора. Устройство обладает высоким быстродействием контура обратной связи и при разомкнутом ключе обеспечивает аста тическое регулирование выходного параметра (3) .

Недостатком известного устройства является то, что при переходе тока с первого.964959 вентильного комплекта на другой на инте-. граторе накапливается ошибка, и первый вентиль второго комплекта вступает в работу при ненулевом напряжении на интеграторе. Особенно большая ошибка накаплива- $ ется во время бестоковой паузы при переключении комплектов. В результате отработ- . ки ошибки нри включении первого вентиля второго комплекта может произойти срыв работы устройства управления: очередной управляющий импульс будет сформирован .за пределами интервала, ограниченного усло виями естественной коммутации вентилей.

В подобных случаях принято сбрасывать сигнал ошибки на интеграторе, однако это нарушает астатический принцип регулирования и может приводить к ухудшению регулировоч\ ных характеристик и гармонического состава выходного напряжения и точности управления.

Цель изобретения,— повышение устойчи- 20 вости, надежности и точности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления реверсивным вентильным преобразователем, содержащее 2S генератор управляющего напряжения и генератор опорного напряжения, подключенные через первый сумматор к компаратору, ключ, . второй сумматор, входы которого связаны с генератором управляющего напряжения и датчиком обратной связи, а выход через интегратор присоединен к компаратору, комнаратор и узел раздельного управления подключен к распределителю, снабжено элементом

ИЛИ вЂ” НЕ, параллельной RC-цепочкой, RS-триг35 гером и .дифференцирующей цепочкой, причем параллельная ЯС-цепочка присоединена к входу первого сумматора и через ключ к выходу интегратора, выходы узла разделительного управления через элемент ИЛИ вЂ” НЕ .

40 связаны с S-входом RS-триггера, а выход компаратора через дифференцирующую це-. почку с R-входом RS-триггера, выход последнего связан с управляющей цепью ключа.

На фиг. 1 представлена структурная схе43 ма устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы напряжений.

Генератор управляющего напряжения 1 и генератор опорного напряжения 2 через первый сумматор 3 и комнаратор 4 подключены к распределителю 5, с которым связаны также выходы узла раздельного управления 6. Датчик обратной связи 7 н генератор управляющего напряжения 1 через второй сумматор 8 и интегратор 9 связаны с компаратором 4. К выходу интегратора через ключ 10 присоединен вход первого сумматора 3, зашунтированный параллельной

RC-цепочкой 11. Выходы узла раздельногс управления 6 через элемент ИЛИ-HE 12 присоединены к S-входу RS-триггера 13, выход которого связан с управляющей цепью ключа 10, à R-вход через дифференцирующую цепочку 14 с выходом компаратора 4. На фиг. 2 приведены временные диаграммы напряжений: на выходе интегратора 9 (диаграмма 15), на параллельной RC-цепочке 11 (диаграмма 16), на выходах устройства раздельного управления 6 (диаграмма 17 и 18), на выходах распределителя 5 — управляющие импульсы первбго вентильного комплекта (диаграмма 19) и второго комплекта (диаграмма 20) . устройство работает следующим образом.

При работе первого вентильного комплекта ключ 10 разомкнут, параллельная RC-цепочка разряжена, устройство функционирует как и прототип. Цепь обратной связи осуществляет астатическую коррекцию выходного параметра вентильного преобразователя. На нервом выходе узла раздельного управления — единичный сигнал (диаграмма

17) — рабЬтает 1-й комплект, на втором выходе — нулевой сигнал (диаграмма 18)—

2-й комплект. отключен. При срабатывании узла раздельного управления (момент t,) прекращается сигнал на первом выходе узла раздельного управления, на втором выходе по-прежнему нулевой сигнал. При этом триггер 13 переходит в состояние 1 и замыкается ключ 10, причем напряжение на параллельной RC-цепочке повторяет напряжеwe на интеграторе 9 и подается на первый сумматор 3. Это напряжение равно напряжению обратной связи (выход интегратора 9, диаграмма 15). Таким образом, при замыкании ключа 10 напряжение обратной связи на входе компаратора блокируется и устройство функционирует как разомкнутое.

После бестоковой паузы в момент t на втором выходе устройства раздельного управлении появляется единичный сигнал, при этом включается первый вентиль второго комплекта. В момент тэ срабатывает компаратор и включается следующий вентиль второго комплекта, поскольку до срабатывания компаратора ключ 10 замкнут, включение этого вентиля осуществляется при блокированном напряжении обратной связи, при этом невозможны срывы работы устройства. Сигнал с компаратора 4 выключает триггер 13 (момент tz), нри этом размыкается ключ

10. С .этого момента напряжение на параллельной RC-цепочке начинает спадать по экспоненте. Интегратор 9 сохраняет сигнал ошибки, накопленный за время работы первого комплекта и при переключении комплектов, По мере спада напряжения на парал59

5 9649 лельной RC-цепочке к нулю этот сигнал .постепенно вводится в устройство управления: на компаратор 4 воздействует разность напряжений на интеграторе 9 и параллельной

ЯС-цепочке. Таким путем отработка ошибки, S накопленной к- моменту tq, разлагается на длительный интервал спада напряжения параллельной RC-цепочки к нулю. Такой, постепенный ввод ошибки резко снижает возможность срывов работы устройства, при этом сбрасывания ошибки не производится и астатический характер регулирования сохраняется. (Таким образом, изобретение обеспечивает астатическое регулирование выходного напряжения не только при работе вентилей одного комплекта, но и при переводе тока ,на другой комплект, при этом резко повышена надежность и устойчивость функционирования устройства, так как исключена воз- 20 можность срывов работы. Применение указанного устройства позволяет улучшить регулировочные свойства и гармонический состав вентильных преобразователей.

Фо р мула из о бр ете ния

Устройство для управления реверсивным вентильным преобразователем, содержащее генератор управляющего напряжения и генератор Зп опорного напряжения, подключенные через

t первый сумматор к компаратору, ключ, второй сумматор, входы которого связаны с генератором управляющего напряжения. и датчиком обратной связи, а выход через интегратор присоединен к компаратору, компаратор и узел раздельного управления подключены к распределителю, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости, надежности. и точности устройства в работе,.в него введены элемент

ИЛИ вЂ” НЕ, параллельная RC-цепочка, RS-триггер и дифференцирующая цепочка, причем параллельная RC-цепочка присоединена к входу, первого сумматора и через кЛюч к выходу интегратора, выходы узла раздельного управления через элемент ИЛИ вЂ” НЕ связаны с S-входом RS-триггера, а выход компаратора через дифференцирующую цепочку связан с R-входом RS-триггера, выход последнего связан с управляющей цепью ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 243046, кл. Н 02 P 13/16, 1969, 2. Авторское свидетельство СССР N 537431, кл. Н 02 P 13/16, 1975.

3. Бизиков В. А., Лабунцев В. А., Обухов С.Г., Чаплыгин Е. Е. Коррекция гармонического состава выходного напряжения непосредственных преобразователей частоты. — "Электричество".

1978, N 10, с. 56 (прототип).

964959

1! ) I) 17

Составитель О. Парфенова

Техред Е. Харитончик Корректор Н. Буряк

Редактор А. Гулько

Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7686/45

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4