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

(St) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ

t

Изобретение относится к электротехнике , в частности к преббразова- . тельной технике.

Известно устройство для управления вентильными преобразователями, содержащее последовательно включённые интегратор, сравнивающее устройство и распределитель импульсов 1.

Недостатком известного устройства является его чувствительность к несимметрии напряжений питающей сети и высокий уровень неканонических гармоник, обусловленных кесимметрией напряжений сети.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления преобразователем, содержащее последовательно включенные первый интегратор, снабженный управляемым ключом, сумматор, нуль-орган, формирователь импульсов и распределитель, один из выходов которого соединен с управляемым ключом первого интегратора, примем вход первого интегратора и втоПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

2

рой вход сумматора подключены к источ никак постоянного напряжения, третий вход сумматора через второй интегратор и двухвходовый сумматор соединен с выходом преобразователя, а к второйу входу двухвходового сумматора подключен источник управляющего напряжения t 2}.

Недостатком данного устройства является низкая устойчивость импульс10ного преобразователя при несимметрии напряжений питающей сети.

Цель изобретения - повышение устойчивости преобразовательной установки и снижение неканонических гар15моник в выпрямленном напряжении при несимметрии напряжений Питающей сети.

Поставленная цель достигается тем, что параллельно второму интегратору

20 подключен управляемый ключ, управляющий вход которого соединен с выходом триггера с раздельными входами, причем один вход триггера подключен 10 к выходу распределителя, а другой подключен к выходу распределителя через делитель частоты импульсов. На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 диаграммы, поясняющие его работу. Устройство содержит последовательно включенные интегратор 1, сумматор 2, нуль-орган 3, формирователь k распределитель 5 импульсов, вентиль,ный преобразователь 6. Выход вентиль ного преобразователя 6 через двухвхо довой сумматор 7 и интегратор 8, параллельно которому подключен управляемый ключ 9, соединен с вторым входом сумматора 2, к третьему входу которого подключен источник постоянного напряжения U. Управляющий вход ключа 9 подключен к выходу триггера 10с раздельными входами, один вход ключа 9 подключен к выходу триггера 10 с раздельными входами, один вход которого соединен непосред ственно с выходом распределителя 5 а второй - через делитель 11 частоты импульсов, например, на три. Устройство работает следующимоб- разом. В исходном случае симметричного пи тающего напряжения сигнал ошибки, оп ределяемый разностью напряжений зада ния и обратной связи Uo, и ., снимае мый с сумматора 7, равен нулю. Поэтому напряжение Up на выходе интегратора 8 в установившемся режиме работы преоб разователя таюке равно нулю. Сигнал смещения UQ и постоянная времени интегрирования интегратора 1 выбираютс таким образом,чтобы генератор,состоя щий из интегратора 1, сумматора 2 и нуль-органа 3 генерировал последовательность импульсов с периодом Т, равно .интервалу дискретности преобразовател 6 хТ 27D/m (m- импульсность преобраЭбвателя). Полученные/ импульсы чере формирователь k и распределитель 5 подаются на вентили преобразователя. Интегратор 8 вступает в работу лишь в переходных режимах, когда изменяет ся величина выпрямленного напряжения Оосили напряжения задания Uj. При этом сигнал Up , появляющийся на вхо де сумматора 2 и действующий лишь в переходных режимах, стремится изменить режим работы генератора импульсов таким образом, чтобы скомпенсиро вать вызвавшее возмущение. 24 При несимметрии напряжений питающей сети среднее значение выпрямленного напряжения в интервале дискретности преобразователя Т, подаваемое в виде сигнала Оосне будет равно напряжению задания (J . Это неравенство будет наблюдаться и в интервале времени, определяемом периодичностью следования несимметричнь1х напряжений сети, что приведет к наличию ошибки в выходном сигнале сумматора 7, и, следовательло, накоплению ее на выходе интегратора 8. Несимметричное напряжение сети, выпрямляемое многофазным выпрямителем 6 С фиг. 2 а), можно представить в виде суммы составляющих прямой и обратной последовательностей е , , „ ч1-1-1 фиг. Z о и г;. Составляющая прямой последовательности выпрямляется и в свою очередь, может быть представлена суммой симметричной е. и импульсной ву составляющих (.фиг. 2 б и в) при чем симметричная составляющая характеризуется симметрией углов включения oL. Импульсная составляющая ец, определяется возникшими разбросами ДоС углов включения . Наличие разбросов b,oL объясняется тем, что на вход сумматора поступает помимо составляющей прямой последовательности вц преобразованная составляющая обратной последовательности е. В свою очередь составляющая е„ может оыть представлена в виде суммы симметричной е.0,|И импульсной составляющих е((фиг. 2.г и д. Симметричная составляющая е не несет в себе постоянной составляющей напряжения, а лишь периодическую, которая на выходе интегратора 8 не накапливается. Но ее наличие в сигнале Up приводит к появлению отклонений углов управления UoL, и импульсных составляющих ix-t Составляющие ец, и ец,), как оидно из фиг. 2 в и д компенсируются лишь частично, вследствие различия между величинами ВщИ . 3 результате нескомпенсированная постоянная составляющая будет накапливать д интеграторе 8 и постоянная составляющая сигнала Up of периода к - .IЧ 1периоду будет возрастать (фиг. З) . Последнее будет приводить к нестабильности выпрямленного напряжения и низкой устойчивости преобразовательной установки. Однако с другой стороны периодическая составляющая сигнала eyj (будет частично компенсировать в выпрямленном напряжении составлрющую ес, переходящую на сторону постоянного тока без выпрямления и создающую неканонические гармоники низких порядков, что в определенной степени снижает указанные гармоники. Благодаря этому, величины неканонических гармоник в выпрямленном напряжении преобразователя с указанной системой управления оказываются ниже, чем при других схемах и не превышают величины 0,9.

Наличие ключа 9, триггера 10 и делителя И частоты импульсов, например, на три позволяет повысить устойчивость предлагаемой схемы. После первого импульса, снимаемого с распределителя 5, триггер 10 принимает состояние, при котором на его выходе устанавливается сигнал, соответствующий логическому нулю и ключ 9 находится в разомкнутом состоянии. При несимметрии напряжений сети на выходе интегратора 8 в течение двух интервалов дискретности появляется i и накапливается сигнал ошибки. После третьего импульса , снимаемого с распределителя 5 триггер 10 перебрасывается в противоположное состояние и замыкает ключ 9 на интервал времени, определяемый дискретностью преобразователя (фиг.З)) В результате интегратор обнуляется и новый период времени, определяемый периодичностью следования несимметричных напряжений сети, начинается гтри отсутствии ошибки на выходе интегратора 8. Вследствие этого повышается устойчивость работы схемы, а низкий уровень неканонических гармоник в выпрямленном напряжении позволя ет существенно расширить области ее применения.

Формула изобретения

Устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее последовательно включенные первый интегратор, снабженный управляемым ключом, сумматор, нуль-орган, формирователь импульсов и распределитель, один из выходов которого соединен с управляемым ключом первого интегратора, причем вход первого интегратора и второй вход сумматора подключены к источникам постоянного напрях ения, третий вход сумматора через торой интегратор и двухвходовый сумматор соединен с выходомпреобразователя, а к второму входу двухвходового сумматора подключен источник управляющего напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости преобразователя и снижения неканонических гармоник в выпрямленном напряжении при несимметрии напряжений питающей сети, параллельно второму интегратору подключен управляемый ключ, управляющий вход которого соединен Ъ выходом триггера Сраздельными входами, причём Один вход триггера п8дключен. к выходу распределителя, а другой подключен к выходу распределителя через делитель частоты импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 73809, кл. Н 02 Р 13/16, 1980.

.2. Поздеев А.Д. О динамических свойствах асинхронных систем импульс но-фазового управления вентильными преобразователями, - Электричество, 1979. № 8, с. 37.

/ fif/l fff )/

Tfm

4

t

NV

ff Jffef j

V.

N4

Г

V

г

.,

- II

«Чг

v

фуе.З