Устройство для управления вентильным преобразователем Советский патент 1984 года по МПК H02P13/16 

Ы

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления и стабилизации выход ного напряжения тиристорного преобразователяИзвестно устройство для управления и стабилизации вентильного прео разователя содержащее систему синхронизации, генератор пилообразного напряжения на тиристорах, пороговый элемент и импульсный трансформатор Cli, Однако у-стройство характеризует недостаточная степень стабилизации выходного напряжения и недостаточно быстродействие в области прерьшисты токов нагрузки, Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ус ройство для управления вентильным преобразователем, содержащее йсточник основного опорного сигнала, подключенный к первому входу сумматора, источник сигнала задания-, под ключенный к первому входу элемента сравнения, источник дополнительного опорного сигнала и источник сигнала обратной связи L21, Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает достато ной степени точности стабилизации выходного напряжения при работе в прерывистом режиме из-за низкого быстродействия. Цель изобретения - повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем,, что устройство для управления вентильным преобразователем, содерж щее источник основного опорного сигналаf подключенный к первому вко ду сумматора, источник сигнала зада ВИЯ, подключенный к первому входу элемента сравнения, источник дополнительного опорного сигнала и источник сигнала обратной связи, снабжено кварцевым генератором, дву мя счетчиками импульсов, блоком раз решения, блоком синхронизации, блоком запоминания, дополнительным эле ментом сравнения и блоком запрета, выход которого предназначен для сое .динения с управляющими входами вентилей преобразователя, к первому входу подключены последовательно соединенные кварцевьай генератор, счетный вход первого счетчика импульсов, источник дополнительного опорного сигнала и первый вход допо нительного элемента,срчшнения, -а к второму входу - последовательно сое диненные источник сигнала обратной связи, блок синхронизации, установо ный вход второго счетчика импульсов и блок р азрашения г подключенный так же к вхбду запрета счета первого счётчика, причем кварцевый генерато подключен к счетному входу второго счетчика, блок синхронизации подключен к установочным входам первого счйтчика и источника сигнала задания, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход элемента сравнения, второй вход которо го подключен к выходу источника основного опорного сигнала, соединен с входами запрета источника сигнала Задания и блока запоминания, устано«( вочный вход которого подключен к выходу источника сигнала обратной связи, а выход - к третьему входу сумматора, выход которого подключен к второму входу дополнительного эле.мента сравнения. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - график, поясняющий работу устройства в течение одного полупериода питающего напряжения. Устройство для управления вентильным преобразователем содержит послет довательно соединенные кварцевый генератор 1, первый счетчик 2 импульсов, источник 3 дополнительного опор-. ного сигнала, дополнительный элемант 4 сравнения, блок 5 запрета и выходной формирователь импульсов управления вентилями преобразователя-б, К второму входу блока 5 запрета подключены последовательно соединенные источник 7 сигнала обратной связи, блок 8 синхронизации, второй счетчик 9 импульсов и блок 10 разрешения подключенный также к счетчику 2, Генератор 1 подключен к второму счетчику 9. Блок 8 синхронизации подключен к счетчику 2 и источнику 11 сигнала задания. Источник 11 .подключен к элементу 12 сравнения и к сумматору 13, выход которого подключен к входу элемента 4, Элемент 12 подключен к источнику 11 и к блоку 14 запоминания. Источник 15 основного опорного сигнала подключен к элементу 12 к к сумматору 13,,к другому входу которого подключен выход блока 14. Устройство работает следующим образом; Источник 7 сигнала формирует выпрямленное синусоидальное переменное напряжение, пропорциональное напряжению питания преобразователя. Выпрямленное напряжение удвоенной частоты поступает на блок 14 запоминания и блок синхронизации 8, рый в начальный момент каждого полупериода вырабатывает синхронизирую щие импульсы для установки счетчиков 2 и 9 импульсов,в нулевое состояние и запуска источника И.Гкварцег. вый генератор 1 подает импульсы на вхоц счетчика 9 импульсов, который обеспечивает работу блока 10 разрешения. Блок 10 разрешения по параметрам нагрузки определ яет момент времени, с которого разрешается включение вентиля, и подает сигнал на разрешение запуска счетчика 2 импульсов, на счетный вход которого поступают импульсы кварцевого генератора 1. Со счетчика 2 импульсов сигнал поступает на вход источника дополнительного опорного сигнала, фЬрмирукйёГО) напряжение, форма кото рого обеспечивает учет влияния конкретной нагрузки при работе в.преры вистых режимах. Кривую дейсгвукидего напряжения источника 3 можно выразить трансцен дентным уравнением - Ц- р1-|«1П2аы-) -а-ф) -sin (i(( е , где Л - угол протекания тока нагруз ки; ai - угол открывания вентиля, tp - параметр нагрузки (сварочно го трансформатора), обуслов ленный индуктивностью нагру ки; Um 380Vz. . Формируемое напряжение, изменяющееся по закону изменения кривой зависимости действующего значения напряжения, от угла открытия вентиля поступает на элемент 4 сравнения, С начала каждого полупериода значение напряжения источника 11 возрастает до тех пор, пока не сравняется с напряжением уставки источника 15, В этот момент срабатывает элемент 1 сравнения и останавливает рост ампли туды сигна1га источника 11, а также подает сигнал на блок 14 запоминания, где происходит запоминание реальной амплитуды напряжения питае ния, соответствующее данному моменту Значение реальной амплитуды напряжения питания поступает на сумматор 13, где суммируется с напряжением остановившегося значения амплитуды сигнала источника 11. В резулы тате сложения сумматор 13 корректирует сигнал уставки, поступивший от источника 15 основного опорного напряжения, который затем поступает на элемент 4 сравнения. В момент ра венства напряжения кривой зависимос ти действующего значения напряжения от угла открытия вентиля, поступившего с выхода источника 3 дополнительного опорного сигнала и откорректированного напряжения уставки источника 15 основного опорного сигнала, поступившего с сумматора 13, на элементе 4 сравнения устанавливав ется момент включения вентиля. При этом элемент 4 сравнения формирует сигнал на включение вентиля, который поступает на. блок 5 запрета. При наличии сигнала с блока 10 разрешения блок 5 запрета не пропускает сигнал на включение вентиля, а при отсутствии сигнала с блока 10 разрешения блок 5 запрета пропускает сигнал на открытие вентиля, который поступает на формирователь 6 импульсов. Формирователь импульсов формирует сигнал необходимой мощности для открытия вентиля. На фиг. 2 показано: t-d- нерабочий участок в начале полупериода; О-с - напряжение уставки; К реальное значение амплитуды питающей сети; & - кривая напряжения эталонного сигнала; .|Ь-Д - кривые отклонения реального , зн ачения этал онного сигнала на iii%; g- момент равенства напряжения уставки и на- . пряжения эталонного сигнала; Р , Inоткорректированное значение напряжения уставки; 2, - момент включения вентиля, при , i - момент включен: ния вентиля при наличии -U; m - момент включения вентиля при наличии +Д; (Х - кривая зависимости действующего напряжения от угла включения вентиля, При напряжении уставки О-С, в момент равенства 2. напряжения уставки и напряжения источника эталонного сигнала, происходит алгебраическое суммирование, в результате которого определяется отличие реального значения амплитуды питающей сети от напряжения значения амплитуды эталонного сигнала, т.е, определяется величина и знак значения Д.. Затем происходит алгебраическое cyм иpoвaниe, в результате которого определяется откорректированное значение напряжения уставки Р2 либоПТП, в момент равенства откорректированного значения напряжения уставки и напряжения кривой зависимости действующего напряжения от угла открытия вентиля происходит формирование сигнала на о открытие вентиля. При наличии отрицательного значения и. необходимо внесение опережающей поправки к моменту включения вентиля. При наличии положительного значения Д вносится поправка на более позднее вгслючение вентиля. При этом для определения изменения напряжения питающей сети по сравнению с номинальным, вычисления корректирующей поправки и внесения поправки в напряжение уставки источника основного опорного сигнала можно использовать отрезок времени в начале каждого полупериода, в котором запрещено включение вентиля при работе на активно-индуктивную нагрузку.

Таким образом, можно в течение каждого полупериода определять изменение напряжения оети и регулировать угол открытия вентиля t что повышает быстродействие реагирования устройства на изменения напряжения сети.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее источник основного опорного с|1гнала, подключенный к первому входу сумматора, источник сигнала задания, подключённый к первому входу элемента сравнения, источник дополяительного опорного сигнала и источник -сигнала обратной связи, отличающее с я тем, что, с целью повьвиения (йл тродействия, оно снабжено кварцевым генератором, двумя счетчиками импульсов, блоком разрешения, блоком синхронизации, блоком запоминания, дополнительным элементом сравнения- и блоком запрета, выход которого предназначен для соединения с управляюпикш входами вентилей преобразователя, к пе рвому входу подключены последовательно соединенные кварцевый генератор, счетный вход первого счетчика, источник дополнительного опорного сигнала и первый вход дополнительного элемента,сравнения, а к второму входу - последовательно соединенные источник сигнала обратной связи, блок синхронизации, подключенный к установочному входу второго счетчика, и блок разрешения, подключенный также к входу запрета счета первого счетчик 1, причем кварцевый генератор подключен к счетно.му входу второго счетчика, блок синхронизации подключен к установочным входам первого счетчика и источника сигнала задания, выход которого подключен к второму входу сумматора, СЛ выход элемента сравнения, второй вход которого подключен к выхсяу источника основного опорного сигнала соединен с входами запрета источника сигнала задания и блока запоминания, установочный вход которого подключен к ВЫХСЯУ источника сигнала обратной связи, а выход - к третьему входу сумматора, выход которого подключен к второму допслни05 .тельного элемента сравнения. СО

tt

Фиг. 2

tJt