Способ управления вентильным преобразователем с непосредственной связью и естественной коммутацией в режиме прерывистого тока Советский патент 1983 года по МПК H02P13/16 

ю to tc

iOO

N Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления вентильными преобразователями электрической энергии. Известен способ управления вентильным преобразователем, состоящий в том, что формируются импульсы управления вентилями в момент равенства упрааляю-щего напряжения и опорного, которое пропорционально интегралу от напряжения на тиристоре во внекоммутационный период Однако известный способ при использовании в многофазных вентильных пре. образователях не обеспечивает высо;кой точности управления, так как среднее значение выходного напряжения суще:ственно «цависит от формы и величины напряжения источника питания, что обусловлено наложением на напряжение источника питания преобразователя, действующего в анодной цепи данного вентиля на интервале его непроводящего состояния, анодных напряжений других вентилей преобразователя во интервалов их проводимости. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является спо соб управления вемтильным преобразователем с непосредственной связью и естественной коммутацией в режиме пре рывистого тока, заключающийся в том, что формируют опорный сигнал, сравнивают его с управляющим сигналом и в момент их равенства формируют импульсы управления вентилями 2 В этом способе опорное напряжение формируется пропорционально интегралу от разности ЭДС источника питания, действующих в анодных цепях вентилей вступающего и заканчйва1е1щего работу, следствием чего является низкая точность управления преобразователем в режиме прерывистого тока, так как в этом случае среднее значение выходного напряжения преобразователя зависимости от параметров ЭДС источника питания и нагрузки, что обусловлено однозначностью задания упрааляхм м сигналом момента включения вентилей и независимостью от дл тельности про текания тока и тем, чтоопорный сигнал не учитывает наличие бестоковой паузы при формировании выходного напряжения. По этим же причинам в ре)Ю1ме прерывистого тока регулировочная характеристика |«елийейна и. завис от napaf TpoB напряжения источника питания и нагрузки. Цель изобретения - повышение точности управления преобразователем. Поставленная цель достигается тем, что согласно спосЪбу управления вентильным преобразователем с непрсредственной связью и естественной коммутацией в режиме прерывистого тока интегрируют ЭДС, действующие в анодных цепях вентилей, выделяют перемен У® составлякнцую интеграла от ЭДС каждого вентиля, фиксируют момент окончания тока в заканчивающем работу вентиле, запоминают значение переменной составляющей интеграла от ЭДС, действующей в этот момент в анодной цепи вентиля, заканчивающего работу, и с указанного момента опорный сигнал формируют пропорционально разности двух сигналов, первый из которых равен переменной составляющей интеграла от ЭДС действующей в анодной цепи вступающего в работу вентиля, а второй равен запомненному сигналу. На (1)иг. 1 приведена блок-схема устройства реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства реализации. Устройство реализации способа управления преобразователем на вентилях 1-3 включает в себя в каждой фазе датчики 4 и 5 напряжения и фазной ЭДС, соединенные через интегратЬр6 и разделительный конденсатор 7 с сумматором 8, выход которого через ключ 9 соединен со входом модулятора 10 фазы, второй вход которого подключен к источнику 11 управляющего напряжения, а выход - к усилителю-формирователю 12 импульсов управления вентилями 1-3 Иа второй вход сумматора 8 данной фазы подается сигнал с первого входа сумматора другой фазы, причем этот же сигнал через ключ 13 и блок И памяти, зашунтированный ключом 15, подается на вход сумматора 16, второй вход которого соединен с первым входом, сумматора 8 Данной фазы, а выход через ключ 17 - со входом модулятора 10 фазы. Управляющие входы ключей 9 13f 15 и 17 соединены с выходами блока 18 управления ключами, входы которого соединены с источника 5 фазных ЭДС и датчиком 19 тока данной фазы. Другие каналыпустройства построены аналогично описанному. Принцип управления преобразователен рассмотрим на примере формирования импульса управления для вентиля V4{1) совместно с диаграмма1«1 (фиг.2), на которых приведены кривые фазные ЭДС (фиг.2а), переменной составляющей интеграла от фазных ЭДС (фиг.26), опорного сигнала (фиг.2а) и сигналы управления ключами 9 (фиг.2г), 13 (фиг.2д), 15 (фиг.2е) и 1 (фиг.2ж). Устройство работает следующим об-, разом. Интеграторы 6 совместно с разделительными кoндeнcaтopa 1 непрерывно формируют напряжения U, Uj,-, , пропорциональные переменным составляющим интегралов от ЭДС 1д, V, 1. До момента времени V включен лишь ключ 1-3 и сигнал на выходе блока 14 памяти равен напряжению . 8 точке VQ, которая определяется переходом напряжения 1q-)c нерез ноль, включает ся ключ 9 и на вход модулятора фазы 10 в качестве опорного сигнала подключается напряжение l(jn « Ug--Uc . В случае прерывистого тока импульс управления вентилем VI (1) вырабатыва ется после окончания тока в ранее работавшем вентиле V5 (3). Поэтому в момент времени V,|, соответствующий окончанию тока, включаются ключи. 9 и 13 и включается ключ 17, при на вход модулятора 10 фазы в качестве опорного сигнала подключается напряжение UOTQ Uq--Uc,7Y-vi Сигнал на выходе устройства 1ч памяти Uoi/ пропорционален значению переменной составляющей интеграла от ЭДС 1 в момент времени V. При равенстве опорного и управляющего сигналов вырабатывается импульс управления, который после усиления по мощности и формирования по длительности усилителем-формирователем 12 подается,на управляющий электрод вентиля VI (1). 8 момент времени V, соответствующий второму переходу че-, рез ноль напряжения 10-1 с, выключается ключ 17 и включается ключ 15 который осуществляет сброс напряжения в блоке k памяти. В точке V, определяемой необходимой длительностью для сброса напряжения, .включается к«оч 13 и шйходной сигнал блока 1 памяти через определенное время становится равным напряжению и({. Через интервал времени, равный .половине периода фазной ЭДС, процес сы в схеме повторяются. При изменении длительности тока изменяется момент переключения опорного сигнала, который несет в себе информацию об фазной ЭДС таким образом, чтобы в установившемся режиме среднее значение выходного напряжения преобразователя не зависело от параметров ЭДС и нагрузки и было пропорционально управляющему сигналу. Таким образом, предлагаемый способ: управления вентильным преобразователем повьшает точность управления. в режиме прерывистого тока нагрузки за счет линеариазации регулировочной характеристики и формирования среднего значения выходного напряжения преобразователя независимо от параметров ЭДС.

q xj

00

c

M

-хЛ

Т

ia

Ib У ic

гООШС .

Oai ftaef Uct lceft.

X

/ A I I

Ota Га

б

J

y

I X

SZ

UKt

fK3

t/K

Ж

r

I|v4

li I

I 4

r

puz Z