Способ управления реверсивным вентильным выпрямителем с параллельно соединенными несинфазно питающимися мостами Советский патент 1984 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к электротехнике, а именно, к силовой преобразовательной технике, и может быть использовано, в частности, в электроприводах постоянного тока при управлении реверсивными вентильными выпрямителями. Известен способ управлег ия реверсивным вентильным выпрямителем 1 , заключающийся в том, что на мосты различных направлений проводимости . подают одновременно импульсы управления, при этом на стороне постоянного тока указанные мосты соединены через уравнительные реакторы.Регулировочны характеристики мостов согласованы по закону , . . / I . , оС , где с, d.2 углы управления первым и вторым мостами. Недостатком этого способа управления является наличие контура для протекания уравнительного тока, замыкающегося через вентильные группы различных направлений проводимости. Необходимость ограничения уравнительного тока требует обязательного применения уравнительных реакторов, что увеличивает массу и габариты выпрямителей. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ управления реверсивным вентильным выпрямителем с параллельно соединенными несинфазно питающимися мостами, состоящий в том, что определяют запертое состояние мостов и в режиме прерывистых токов попеременно переключают мосты противоположного направления проводимости, причем для каждого направления прово димости формируют сигнал, разрешающий включение всех параллельно соеди ненных мостов С23Недостатками этого способа являю ся сложность системы регулирования и недостаточно высокое качество регулирования вентильного выпрямителя Это объясняется тем, что при указанном способе управления требуется применение дополнительных средств для компенсации нелинейности регулировочной характеристики вентильного выпрямителя, вызванной невозможность установки углов согласования, близких к 90 зл. град., ввиду того, что при параллельно соединенных несинфа но питающихся мостах момент одновре менного отключения мостов работавшей группы наступает только при глубоко прерывистом токе в каждом отключаемом мосту. При этом переключение мостов при указанном способе переключений и углах согласования, близких к 90 эл. град., вызывает во включаемь1х мостах бросок тока большой амплитуды . Увеличение углов согласования приводит к нелинейности регулировочной характеристики йентильного выпрямителя и ухудшению его динамичес.ких характеристик. Целью изобретения является улучшение регулировочной характеристики выпрямителя. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления реверсивным вентильным выпрямителем с параллельно соединенными несинфазно питающимися мостами, состоящему в том, что определяют запертое состояние мостов и в режиме прерывистых токов попеременно переключают мосты противоположного направления проводимости, перед включением мостов любого из направлений проводимости измеряют величину задания тока, сравнивают ее с величиной уставки, соответствующей гранично-непрерывному току при нулевом значении противо-ЭДС нагрузки, и если величина задания тока превышает величину уставки, то включают все параллельно соединенные мосты, а если эта величина меньше величины уставки, то включают только один из параллельно соединенных мостов/ На фиг. 1 приведена блок-схема устройства реализации способа управления реверсивным вентильным выпрямителем; на фиг. 2 - регулировочная характеристика реверсивного выпрямителя в зоне прерывистых токов для одной пары мостов при трехфазной схеме выпрямления и угле согласования до 90 эл. град. г ij,p - среднее значение выпрямленного тока; R - эквивалентное сопротивление нагрузки; Ед - амплитуда линейного питающего напряжения; i - мгновенное значение выпрямленного тока; углы управления мостами вперед и назад. Устройство для реализации способа управления реверсивным вентильным выпрямителем 1 с параллельно соединенными несинфазно питающимися моста ми 2 и 3 в группе вперед, 4 и 5 в группе назад (мосты условно изоб ражены в виде двух последовательно соединенных тиристоров, каждьш из которых обозначает анодную или катод ную группу тиристоров) содержит датчики 6-9 состояния вентилей катодной группы мостов соответственно 2-5 и вентилей 10-13 анодной группы мостов соответственно 2-5.Выходы каждой пары датчиков 6и 10,7 и 10, 8 и 12 9 и 13 состояния вентилей соединены с входами логических элементов ИЛИ соответственно 14, 15, 16 и 17. Выходы датчиков 6, 7, 10 и 11 состояния вентилей соединены с входами логического элемента И 18, а выходы датчиков 8,9,12и13-с входами логического элемента И 19. Выход логического элемента И 18 соединен с первым входом логического элемента И 20, а выход логического элемента И 21 - с первым входом логическог элемента И 21. Вторые входы логических элементов И 20 21 соединены с выходом порогового элемента 22, вход которого соединен с цепью задания тока нагрузки. Устройство для реализации способа работает следующим образом. При запертом состоянии всех вентилей какой-либо группы (анодной или катодной) мостов 2 - 5 на выходе датчика состояния вентилей, соединенного с этой группой, появляется логический сигнал 1. Если величина задания тока нагрузки соответствует протеканию прерывистого тока в мостах 2-5, то на выходе порогового элемента 22 присутствует логический сигнал О, а если величина задания тока нагрузки соответствует непрерыв ному току, то на выходе элемента 22 - 1. Логический сигнал 1 на выходе логических . элементов ИЛИ 14-17 разрешает снятие управляющих импульсов с мостов соответственно 2-5. Логические сигналы 1 на выходе логических элементов Р1 18, 20 разрешают подачу управляющих импульсов на мосты соотвественно 4 и 5. Логический сигнал 1 на выходе логических элементов 19 и 21 разрешает подачу управляющих импульсов на мосты соответственно 2 и 3. Пусть сигнал задания на ток меньше сигнала уставки элемента 22. Так как на выходе.порогового элемента 22 логический сигнал О, то на мосты 3 и 5 управляющие импульсы не подаются. Пусть через мост 2 протекает ток. После спадания тока до нуля и запирания вентилей анодной или катодной группы на выходе датчиков 6 или 7 состояния вентилей, а значит,и на выходе логического элемента ИЛИ 14 появляется логический сигнал 1, по которому прекращается подача управляющих импульсов,на мост 2. После того, как вторая группа вентилей моста 2 будет заперта, на всех входах логического элемента И 18, а значит, и на его выходе будут логические сигналы 1. При этом разрешается подача управляющих импульсов на мост 4. Аналогично происходит переключение мостов из направления назад в направление вперед. Таким образом, в зоне прерывистых токов происходит постоянное переключение мостов группы назад и вперед, причем в каждом из направлений включается только один из параллельно соединенных мостов. Если величина сигнала задания тока нагрузки больше сигнала уставки элемента 22, то на выходе порогового устройства 22 появляется логический сигнал 1 и в заданном направлении проводимости будут включаться оба параллельно соединенных моста. При известном способе управления отключение работающих ростов возможно при одновременном запертом состоянии анодной или катодной группы вентилей параллельно соединенных мостов. Такое состояние возможно лишь при длительности пульса тока в каждом из мостов, меньшей 30 эл. град. На фиг. 2 показаны точки А и В, соответствующие длительности пульса 30 эл. град. Для переключения из направления влеред в направление назад необходимо снижение тока до величины, соответствующей точке А на характеристике (фиг. 2). Переключение при этом вызывает бросок тока в группе назад. Для осуществления переключения в группу вперед теперь необходимо уменьшение тока до величиг ,ны, соответствующей точке В регулиро-г вочной характеристики, причем переключение вызывает бросок тока в груп- , пе вперед и т.д. Пунктиром показан

цикл, по которому происходят автоколебания в зоне прерывистых токов для известного способаj и характерный дляэтого цикла выпрямленньй ток-. Установка угла согласования 90 зл град, или близкого к нему невозможна, что вынуждает делать углы согласования 105 эл. град, и более. Это приводит к нелинейности регулировочной характеристики преобразователя в зоне прерывистьгх токов,, ухудшающей качество регулирования выпрямленного напряжения.

В предлагаемом способе управления в зоне прерывистых токов включается только один из параллельно соединенных мостов. В этом случае момент одновременного запертого состояния вентилей анодной или катодной группы работавшего моста присутствует

уже при начально непрерывном токе. при котором и происходит переключекие мостов, Начально непрерывный ток иЬиг, 2) примерно соответствует точкам О, О на характеристиках. Штрихпунктирной линией показан цикл., по котороьгу происходит переключение 5 и характер выггрямленного тока 2 при задании тока нагрузки,, примерно равном нулю. Как видно из фиг. 2, нормальный автоколебательный режим возможен в предлагаемом способе и при углах согласования 90 эл. град.

Таким образом, благодаря включенш в прерывистом релсиме только одного моста калсдого направления проводимости расширяется диапазон линейност регулировочной, характеристики реверсивного выпрямителя.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ С ПАРАЛЛЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫМИ НЕСИНФАЗНО ПИТАЮЩИМИСЯ МОСТАМИ, состоящий в том. что определяют запертое состояние иостов и в режиме прерывистых токов попеременно переключают мосты противоположного направления проводимости, о тл ич ающи и с я тем, что, с целью улучшения регулировочной характеристики выпрямителя, перед включением мостов любого из направлений проводимости измеряют величину задания тока, сравнивают ее с величиной уставки, соответствующей гранично-непрерывному току при нулевом значении противо-ЭДС нагрузки, и если величина,задания тока превьшает величину уставки, то включают все параллельно соединенные мосты, а если эта величина меньше величины уставки, то включают только один из параллельно соединенных мостов ,

(&,Ш.