Способ управления вентильным преобразователем с непосредственной связью и естественной коммутацией Советский патент 1984 года по МПК H02P13/16 

I

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в устройствах вентильного электропривода.постоянного и переменного тока, в источниках питания электротермических и других технологических устройств, в источниках питания бортовых сетей автономных объектов.

Известен способ управления вентильным преобразователем, заключающийся в том, что формирзпот импульс управления вентилем преобразователя в момент равенства опорного сигнала Ц сигнала задания Я

Недостатком данного способа является малая точность управления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ управления вентильным преобразователем, заключающийся в том, что формируют импульс управления данным вентилем преобразователя, формируют сигнал обратной cвязиJПpoпopциoнaльный выходному напрякению преобразователя, и сигнал задания, формируют интегральный сигнал, пропорциональный интегралу разности сигналов обратной связи и сигнала задания, начиная с момента включения данного вентиля, формируют ведущий сигнал, равный сумме сигнала задания и интегрального сигнала, формируют опорный сигнал, сравнивают опорный и ведущий сигналы, формируют импульс управления следующим вентилем преобразователя в момент равенства опоного и ведущего сигналов Г21.

Недостатком известного способа также является малая точность.

Цель изобретения - повьшение точности управления.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измеряют .интервал времени от момента включения данного вентиля, делят интеграл ный сигнал на измеренный интервал, используют полученный сигнал при формировании ведущего сигнала в качестве интегрального сигнала, измеряют ЭДС в анодных цепях данного и следующего вентилей преобразователя, указанный опорньгй сигнал формируют пропорциональным сумме измеренных ЭДС, после чего производят сравнение опорного и ведущего сигналов.

J78l7J

Кроме того, сигнал обратной связи формируют пропорциональным удвоенному выходному току преобразователя, измеряют противо-ЭДС нагрузки, форми5 руют сигнал, пропорциональный разности упомянутых ЭДС в анодных цепях вентилей преобразователя и противоЭДС нагрузки, суммируют полученный сигнал с опорным сигналом, исполь10 зуют полученный сигнал в качестве опорного, после чего производят . сравнение его с ведущим сигналом.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

15 Устройство содержит сумматор 1, интегратор 2, делитель 3, сумматор 4, сумматоры 5-7, нуль-органы 8-10, элемент ИЖ 11, вентильный преобразователь 12, датчик 13 напряжения

20 или тока, слчматоры 14-16, согласу-. ющие усилители 17-19, сумматор 20, согласующий усилитель 21, Сумматоры 5-7 и нуль-органы 8-10 составляют блок 22 импульсно-фазового управле25 ния.

Вентильный преобразователь представляет собой выпримитель, собранный по трехфазной нулевой схеме, поэтому блок 22 содержит три канала. Опорные напряженияUflf,. ,оп оп-) для соответствующих каналов формируются сумматорами 14-16 и согласующими усилителями 17,18,19и21.

Так, например, опорное напряжение для первого вентиля вентильно 5 го преобразователя Uon, формируют как сигнал, пропорциональный сумме ЭДС источника питания ед,е. ,(т.е. сети), которое действует в анодных цепях вентилей вступающих в работу а заканчивающих ее (е) на данном интервале. Опорные напряжения Uofj ,(Jon3 формируются аналогично. При этом коэ(1)фициент пропорциональности для всех опорных сигналов оди наков и задается коэффициентом усиления согласующих усилителей.

Управляющее напряжение на входе блока 22 состоит из суммы двух напряжений, одно из которых - напря5 жение задания tJj, а второе есть результат деления в каждый момент времени интеграла от разности сигнала задания и сигнала обратной связи на интервал времени, отсчи55 тываемый от момента включения данного вентиля.

Первая составляющая управляницего напряжения, равная Uj, осущест3

вляет программное формирование выходного напряжения вентильного преобразователя. В .реальной системе, например, за счет искажения питающей сети или других возмущающих факторов нарушается соответствие между средним значением выходного напряжения и средним значением сигнала задания. В данной системе соответствие восстанавливается за счет слежения за средним значением выходного напряжения за интервал между соседними включениями вентилей (интервал дискретности). ,

Слежение- осуществляется следующим образом.

Сумматор 1 производит вычитание из сигнала задания Ijj , поступающего на его первый вход, сигнала обратно связи UOQ , поступающего на второй вход сумматора 1. Сигнал UOQ поступает с выхода датчика 13 напряжения и пропорционален выходному напряжению вентильного преобразователя 12. Результат вычитания с выхода сумматра 1 поступает на вход интегратора

Интегратор 2 производит интегрирование напряжения с выхода сумматора 1 за интервал между включениями вентилей, т.е. при формировании каждого импульса управления производят сброс предьщущего результата. Для этого короткие импульсы сброса формируются элементом 11, на вход которого поступают импульсы управления вентилями с выходов нуль-органов 8-10.

Для осуществления слежения за средним значением выходного напряжения на интервале дискретности необходимо результат интегрирования делить на интервал времени, отсчитываемый от момента включения очередного вентиля. Эта операция выполняется делителем 3, на первый ВХ0Д которого поступает выходное напряжение интегратора, а на второй

17817

вход - напряжение, пропорциональное указанному интервалу времени от момента включения очередного вентиля i у- с выхода-сумматора 4, на вхо5 ды которого поступает время i , и текзпцее время t .

Предлагаемый способ управления может быть использован для формирования выходного тока вентильного

10 преобразователя. (Реализация способа показана на чертеже пунктиром). В качестве сигнала задания принимается сигнал заедания на ток, а сигнал обратной .связи формируется

15 пропорционально удвоенному значению выходного тока преобразователя. Отличие способа состоит также в формирований опорного напряжения. С исходным опорным напряжением в каж20 дом канале суммируется дополнит льное опорное напряжение, полученное с помощью сумматора 20 и усилителя 21, пропорциональное разности тех ЭДС, из которых сформированы соот25 ветственные опорные напряжения (для упрощения доказан только принцип формирования напряжения в одном icaнале), а из результата вычитается противо-ЭДС нагрузки.

30 Предлагаемый способ обеспечивает быстрое затухание процесса регулирования при обработке возмущений и устойчивость вентильного преобразователя во всем диапазоне регулирова,с ния. При этом слежение осуществляется таким образом, что за счет сброса интеграла ощибки в конце каждого интервала дискретности повышается быстродействие в переходных процессах, а

Q за счет операции деления на интервал дискретности повышается точность слежения при обеспечении устойчивости.

В результате повышается точность

ле слежения за средним значением выходного параметра на каждом интервале дискретности.

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ И ЕСТЕСТВЕННОЙ КОММУТАЦИЕЙ, заключающийся в том, что формируют импульс управления данным вентилем преобразователя, тем самым включают его, формируют сигнал обратной связи, пропорциональный выходному напряжению преобразователя, и сигнал задания, формируют интегральный сигнал, пропорциональный интегралу разности сигналов обратной связи и сигнала задания, начиная с момента включения данного вентиля, формируют ведущий сигнал, равный сумме сигнала задания и интегрального сигнала, формируют опорный сигнаш, сравнивают опорный и ведущий сигналы. формируют импульс управления след тощим вентилем преобразователя в момент равенства опорного и ведущего сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, измеряют интервал времени от момента включения данного вентиля, делят интегральный сигнал на . измеренный интервал, используют полученный сигнал при формировании ведущего сигнала в качестве интегрального сигнала, измеряют .ЭДС в анодных цепях данного и следующего вентилей преобразователя, указанный опорный сигнал формируют пропорциi ональным сумм измеренных ЭДС, после чего производят сравнение опорного и ведущего сигналов. 2. Способ по п, 1, о т л и ч аю щ и. и с я тем, что сигнал обратной связи формируют пропорциональным удвоенному выходному току преобразователя, измеряют противо-ЭДС нагрузки, формируют сигнал, пропорциональный разности упомянутьпс ЭДС в анод ч1 ных цепях вентилей преобразователя оо и противо-ЭДС нагрузки, суммируют полученный сигнал с опорным сигналом, М используют суммарный сигнал в качестве опорного, после чего произ- водят сравнение его с ведущим сигналом.