Способ управления выпрямителем Советский патент 1984 года по МПК H02P13/24 

Л

ю Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в преобразователях переменно-постоянного тока и регуляторах переменного тока. Известен способ управления выпрямителем на полностью управляемых вентилях, заключающийся в том, что на вентили подают отпирающие импульсы управления с регулируемым запаздыванием по отношению к переходу напря жения через ноль, а включающий импульс подают при переходе тока через ноль СП. Недостаток этого .способа - большо потребление реактивной мощности и высокий уровень гармоник. Наиболее близким к предлагаемому по технической сути и достигаемым результатам является способ управления выпрямителем на полностью управляемых вентилях, заключающийся в том, что для каждого полностью управляемого вентиля определяют интервал проводимости, в начале интервала проводимости формируют и подают импульс первого включения указанного полностью управляемого вентиля, в соответствии с заданной фазой управления формируют и подают импульс выключения указанного полностью управляемого вентиля, определяют фазу импулы а повторного включения указан ного полностью управляемого вентиля с ранее определенной фазой С2 Т. Недостаток известного способа состоит в повышенной пульсации выходного сигнала в результате того, что даже при симметричном расположении первого запирающего и второго отпирающего импульсов пульсации тока напряжения будут неодинаковыми на этих этапах вследствие увеличения противо-ЭДС на первом этапе. Цель изобретения - повыщение качества работы выпрямителя путем снижения уровня пульсаций выходного параметра выпрямителя. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления выпрямителем на полностью управляемы вентилях, заключакяцемуся в том, что для каждого полностью управляемого вентиля определяют интервал проводимости, в начале интервала проводимос ти формируют и подают импульс первого включения указанного полностью управляемого вентиля, в соответствии с заданной фазой управления формирую и подают импульс выключения указан112 ного полностью управляемого вентиля, определяют фазу импульса повторного включения,формируют и подают импульс повторного включения на указанный полностью управляемый вентиль с ранее определенной фазой, измеряют выходной параметр отдельно для первого и повторного включения полностью управляемого вентиля,льтруют и сравнивают измеренные значения параметра,в случае если значение измеренного параметра, соответствующее первому включению, больше значения, соответствующего второму, то ранее определенную фазу повторного включения уменьшают, и увеличивают в обратном случае. На фиг. 1 приведена схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - диаграмма работы устройства. Нагрузка 1 через вентиль 2 питается от трансформатора 3. Имеется датчик 4 выходной величины, в данном случае датчик тока. К управляющему входу вентиля 2 подключены два усилителя 5 и 6 импульсов. При этом усилитель 5 формирует отпирающие, а усилитель 6 - запирающие импульсы, к входу усилителя 5 подключен выход элемента ИЛИ 7. К элементу ИЖ 7 подключен формирователь 8 начального запускающего импульса, вход которого соединен с сетевым трансформатором 3. Входы блока 9 фазового управления соединены с трансформатором 3 и блоком 10 управления. Второй блок 11 фазового управления соединен выходом с первым элементом ИЛИ 7. Входы блока 11 соединены с выходами двух фильтров 12 и 13, входы которых через ключи 14 и 15 соответственно соединены с выходом датчика 4 выходной величины. Управляющие входы ключей 14 и 15 соединены с выходами триггеров 16 и 17. Сбрасывающий вход триггера 17 соединен с формирователем 18, подключенным входом к выходу датчика 4 выходной величины. Способ реализуется при следующем порядке работь устройства. Нагрузка 1 питается выпрямителем, образованного вентилем 2.Число вентилей выпрямителя может быть различным. Дпя пояснения принципа работы рассматривается один вентиль. Аналогично может строиться устройство и при регулировании переменного тока, для чего встречно-параллельно вентилю 2 включается другой вентиль.

Нагрузка 1 выпрямителя может быть индуктивной и содержать источник проти- . во-ЭДС (двигатель), в этом случае нагрузка 1 шунтируется диодом 19. При работе на активно-емкостную нагрузку такой диод не нужен. На фиг. 2 приняты обозначения: U - напряжение сети; Зв - ток выпрямителя; 0ц - ток наг- . рузки.

Вентиль 2 включается по крайней Q мере два раза в интервал проводимости. В начале, в момент t,, формирователь 8 формирует импульс Ug, запускающий вентиль 2. Начинается протекание тока первого этапа. Одновременно с этим J5 на S-вход триггера 16 подается запускающий импульс, триггер включает ключ 14, подавая на вход фильтра 12 сигнал с выхода датчика 4. Фильтр может быть различного типа. В момент tj, , опреде-2о ляемый блоком 8 фазового сдвига, в зависимости от постоянного регулируемого сигнала блока 10 управления с углом bd подается запирающий Импульс на вентиль 2, усиливаемый усилите- 25 лем 6. При этом ток из сети обрывается. Выключение вентиля 2 происходит достаточно медленно путем постепенного его закрытия сигналом специальной . В этом случае должен Q использоваться электронный вентиль или транзистор. Возможно и мгновенное запирание этого вентиля, если в качестве его использован тиристор. При этом на выводах трансформатора для гашения перенапряжений включен конденсатор 20. При включении тиристора 2 триггер сбрасывается и ключ

14 запирается, прекращая в дальнейшем подачу на фильтр 12 сигнала с выхода датчика 4.

После паузш в момент ta подается повторный отпирающий импульс с выхода второго блока 11 фазового управления. Этот импульс одновременно с открытием тиристора 2 запускает триггер 17, который подключает выход датчика 4 к входу фильтра 13 с помощью второго ключа 15. Ток, протекающий через вентиль 2, на втором участке фильтруется на фильтре 13. На втором этапе тиристор 2 включается в момент Ц при спаде тока к нулю. В этот же момент формирователь 18 по факту равенства нуля тока сбрасывает триггер 17, ключ 15 от- ключается и фильтр 13 отключается от датчика тока.

Сигналы с выходов фильтров 12 и 1 сравниваются между собой на входе блока 11 фазового сдвига. Разница этих сигналов воздействует на фазу управляющего импульса на втором этапе таким образом, чтобы свести к нулю разницу между сигналам датчика 4.

Применение предлагаемого устройства позволяет существенно уменьшить пульсации выходного сигнала (в данном случае тока) на выходе преобразователя, что ведет к снижению потерь энергии и уменьшению электромагнитных помех. При этом характер нагрузки не сказывается на характере пульсаций.

t$

i..L-Н

20

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ на полностью управляемых вен тилях, заключающийся в том, что для каждого полностью управляемого вентиля определяют интервал проводимости, в начале интервала проводимости формируют и подают импульс первого включения указанного полностью управляемого вентиля, в соответствии с заданной фазой управления формируют и подают импульс выключения указанного полностью управляемого вентиля, определяют фазу импульса повторного включения, формируют и подают импульс повторного включения на указанный полностью управляемый вентиль с ранее определенной фазой, отличающийся тем, что, с целью повьшения качества работы выпрямителя путем снижения пульсаций выходного параметра выпрямителя (тока, напряжения, мощности), измеряют выходной параметр отдельно для первого и повторного включения полностью управляемого вентиля, фильтруют и сравнивают измеренные значения параметра, в случае если значение измеренного параметра, (Л соответствующее первому включению, больше значения, соответствующего второму, то ранее определенную фазу повторного включения уменьшают, и увеличивают в обратном случае.

rLCP

«f

10

1Z

16

Г

Фиг. 1