Устройство для управления выпрямителем Советский патент 1983 года по МПК H02P13/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации выходного напряжения вентильных преобразователей.

Известно устройство для управления тиристорным преобразователем, содержащее преобразователь напряжение-частота, блок распределения импульсов и компаратор, вход которого через конденсатор соединен с выходом тиристорного преобразователя, а выход через второй конденсатор . с входом преобразователя напряжение-частота ,.

Недостатком данного устройства является большое время установления .выходного напряжения (порядка 1-2 .с ) , определяемое зарядом второго конденсатора, имеющего довольно большую емкость (в противном случае устойчивость не обеспечивается ).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления выпрямителем, включающим сглаживаккций дроссель на выходе, снабженный дополнительной обмоткой, содержаицее пороговый детектор, вход которого соединен с выходом интегратора и через распределитель с вентилями выпрямителя. Дополнительная обмотка дросселя включена между выходом выпрямителя и входом интегс ратора С 2.

Недостатком известного устройства является плохая устойчивость работы выпрямителя с малой нагрузкой, когда возникает режим прерывистого тока. В этом случае начальное и ко10нечное значения тока в дросселе равны нулю, а раз так, то и среднее значение ЭДС дополнительной обмотки дросселя равно нулю, т.е. корректирующий сигнал в этом режиме отсут15ствует, что приводит к возникновению автоколебаний.

Цель изобретения - повышение устойчивости к автоколебаниям и улучшение динамических свойств вып20рямителя в широком диапазоне изменения нагрузки,,а также повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления

25 выпрямителем, включающим сглаядавающий дроссель на выходе, снабженным дополнительной обмоткой, содержащее пороговый детектор, первый вход которого соединён с выходом первого ин30тегратора, а выход - с входом распределителя и через диод - с входом первого HHTerpjiTOpa, и через систему распределения импульсов - с вентилями выпрямителя, снабжено ключом, дополнительным -диодом и вторым интегратором, вход которого через второй. ДИОД соединен с выводом дополни тельной обмотки, а выход- - с вторым входом порогового детектора, причем в обратной связи второго интегратора включен ключ, управляющий вход которого соединен с выходом порогового детектора,, а вход первого интегратора предназначен.для подключения источника эталонного напряжения и датчика напряжения нагрузки. / vКроме того, в цепи обратной связи второго интегратора включен стабилитрон. . , : .На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. ; Устройство для управления выпрямителем 1, питающим через сглаживающий дроссель 2 нагрузку 3, содержит интегратор 4, на операционном усилителе, выход которого соединен с входом порогового детектора 5, представ ляющего собой операционный усилитель с положительной обратной связью.Выход детектора 5 через диод 6 соединен -с входом интегратора 4 и через распределитель 7 с вентилями в,|лпрямителя-1. Вход второго интегратора 8 также выполненного на операционном усилителе, через второй диод 9, соединен с выводом дополнительной обмот ки дросселя 2, а выход - с вторым входом порогового детектора .5. В цепи обратной связи интегратора 8 включен стабилитрон 10 и транзисторный ключ 11, база которого соединена с выходом порогового детектора 5. Работу устройства рассмотрим применительно к режиму прерывистого то. ка. .В таком режиме ЭДС дополнительной обмотки дросселя имеет вид, показанный на верхнем графике фиг.2. Благодаря диоду 9 интегратор 8 интег рирует только отрицательные значения 2, поэтому величина неизменной части напряжения Uji определяется площадью отрицательной части , Управляющий импульс вырабатывается ПОРОГОВЫМ детектором 5, когда U. и напряжение U , определяемое интегралом от разности эталонного напряжения Ug и напряжения нагрузки U, становятся равными. В этот момент де тектор 5 скачком переключается, напряжение на его выходе меняет знак с минуса на плюс диод б открывается и конденсатор интегратора 4 перезаряжается. Одновременно открывается ключ 11 и происходит обнуление интёг ратора 8. По мере перезаряда конден-. сатора интегратора 4 напряжение 11 уменьшается и как .только оно достигает величины U.2., т.е. нуля, пороговый детектор .5 возвращается в исходное состояние и напряжение U. становится небольшим отрицательным.. Сформированный в результате описанного процесса импульс поступает с выхода детектора 5 на распределитель 7. Если по какой-либо причине (например, вследствие уменьшения напряжения Uj, при подключении к выпрямители) .нагрузки) угол регулирования о уменьшится на величину Деб, то это вызовет увеличение площади отрицательной части ЭДС ti и, следовательно, увеличение неизменной части напряжения на выходе интегратора 8 U. , что в конечном счете приведет к уменьшению приращения угла регулирования до в.еличины .Дс«(2.г т.е. к демпфированию пе- . реходного процесса. .Те же процессы будут иметь -место в режиме непрерывного тока. Таким образом, в предлагаемом устройстве во всех режимах обеспечива:етсяобрат-ная связь по приращению регулирования. Введение такой связи позволяет об.е :печить устойчивость управляемого выпрямителя к авт околебаниям, улучшить качество пер;еходных процессов. . Если по каким-либо причинам, интегратор 8 окажется насыщенным (что может иметь место в переходных режимах), то напряжение U, не сможет достичь величины (i, В этом случае импульсы на распределитель 7 поступать не будут и выпрямитель прекратит работу. Включение стабилитрона 10 в цепи обратной связи интегратора 8 позвол.яет ограничить выходное напряжение последнего, что обеспечивает надежную работу устройства. Таким образом, изобретение позволяет улучшить динамические свойства выпрямителя в- широком диапазоне изменения нагрузки. Формула изобретения 1 .Устройство для управления выпрям.ителем со сглаживающим дросселем с дополнительной обмоткой на выходе, содержащее пороговый детектор, первый вход которого соединен с выходом первого интегратора, а выход - с входом распределителя и через диод - с входом первого интегратора, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости к автоколебаниям и улучшения динамических свойств выпрямителя в широком диапазоне изменения нагрузки, оно снабжено ключом, дополнительными диодом и интегратором, вход которого через допол