Входное устройство для регулятора вентильного преобразователя Советский патент 1985 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротекнике и может быть использова ю в преобразовательной технике, напри мер в системах управления вентильными преобразователями, в качестве входного устройства. Известно входное устройство для регулятора вентильных преобразователей, содержащее активные фильтры и интеграторы . Недостатком известного устройства является наличие двух контуров с интеграторами, что услоясняет настройку и снижает надежность уитрои ства. Наиболее близким к изобретению техническим решением является нее устройство для регулятора вентильного преобразователя, содержащее входной вывод, активный фильтр, вьосод которого является выходом :устройства, сумматор ,фазосдвиганлций элемент икоммутатор, выход которого оедгшен с входом интегратора 121, Недостатком известного устройств является то, что оно не может обесп чить надежную работу преобразователя при условии высокого быстродействия, а также не обеспечивает огра ничения рабочей зоны частот при фор мировании сигнала с нулевым фазовым сдвигом. Цель изобретения - повышение надежности в работе преобразователя. Поставленная цепь достигается тем, что входное устройство для регулятора вентильного преобразователя, содеркащеё входной вывод, актив ный фильтр, выход которого является первым выходом устройства, сумматор фазосдвигакяций Элемент, коммутатор, выходкоторого соединен с входом интегратора, снабжено управляемым ключом с пороговьш элементом, подключенным к его управляющему входу, а фазосдвигающий элемент снабжен улравлякяцим входом, причем входы управляемого фазосдвигакнцего элемен та и управляемого ключа и управляющий вход коммутатора соединены с входным выводом устройства, интегратора соединен с входами порогового элемента управляемого ключ и управляняцим входом управляемого фазосдвиганхцего элемента, выход . которого подключен к первому входу активного фильтра, выход которого со.единен с входом коммутатора и через фазосдвигающий элемент - с 3 первым входом с-умматора, второй вход которйго подключен к выходу управляемого ключа, выход соединен с вторым кходом активного фильтра, а выход фазосдвигающего элемента является вторым выходом устройства. На фиг,1 представлена блок-схема входного устройства регулятора; на фиг,2 - диаграмма работы контура фазовой подстройки (f - фаза, выходного напряжения фильтра сдвинута на 90 относительно питающего напряжения; II - фаза выходного напряжения фильтра меньше Ш фаза выходного напряжения фильтра больше 90),, Устройство содержит входной вьгвод1, управляемый фазосдвигающий элемент 2, упрапляемьп клщч 3с пороговым элементом, коммутатор 4, активный фильтр 5, интегратор 6, фазосдвигающий элемент 7 и еумматор8. Синхронизация по частоте осуществляется контуром фазовой подстройки, состоящим из управляемого фазосдвигающего элемента 2, активного фильтра, коммутатора 4 и интегратора 6, Устройство работает следующим образом, Йа входной вывод подается си- нусо1здальное напряжение . питающей сети Ui (фнг.2), по частоте и фазе повторяющее напряжение сети переменного тока, С входного вывода i через элемент 2 напряжение подается на один из входов фильтра 5, Фаза этого напряжения по сигналу интегратора 6 изменяется таким образом, что фаза выходного напряжения фильтра и, (фиг, 2) сдвигается на 90° по отношеншо к напряжению питанщей сети в рабочей зоне частот. На вход интегратора 6 поступают пропущенные коммутатором 4 участки выходной синусоиды фильтра U, соответствующие полуволне напряжения питающей сети, Разнополярные участки напряжения на входе интегратора 6 должны быть симметричны относительно нулевой линии, если фаза выходного напряжения фильтра раина 90 (участок на фиг,2), В случае уменьшения (участок П) или увеличения (участок Ш) фазного сдвига происходит накопление сигнала положительной или отрицательной полярности на входе интегратора 6. Изменяется уровень выходного напряжения интеграН тора 13J , который воздействует на

311

настраиваемый фазосдвигающий элемент 2, смещая фазу входного сигнала ильтра в сторону восстановления симметрии участков напряжения на входе интегратора 6. Тем самым восстанавливается 90-градусный сдвиг напряжения на выходе фильтра 5. Таким образом Происходит автоматическая подстройка фазы выходного напряжения фильтра.

Переходные процессы при коммутационных искажениях напряжения обесечиваются контуром полюсы пропускания, состоящим из активного фильтра 5, фаэосдвигающего элемента 7 и сумматора 8. Его работа протекат следующим образом,

Синусоидальное напряжение с вьгода фильтра 5 подается на фазосдвигающий элемент 7, который ocjratecTBяет 90-градусный сдвиг фазы выходого напряжения длгя совпадения с азой питающего напряжения на основной частоте, Выход фазосдвигающего элемента 7 подключен к одному из входов сзгмматора 8, На второй вход сумматора через управляемый ключ 3 ля сравнения подается питающее напряжение , На входе сумматора 8 происходит вычитание синусоиды питаюего напряжения из синусоиды выходного напряжения фильтра. Причем оба сигнала поданы в таком масштабе, чтобы в резонансе (на частоте в середине рабочей зоны) они компенсировали друг друга и выход сумматора был бы равен нулю.

По мере удаления от резонанса влияние сигнала фильтра ослабевает, а значит влияние питающего напряжения усиливается, Выходное напряжение сзжматора 8 растет, увеличивается направляющее воздействие на фильтр 5, задерживая спад амплитудной характеристики и тем самым расширяя полосу пропускания устройства, Меняя коэффициент усиления сумматора можно менять ширину полосы пропускания. Спады полосы пропускания объясняются резонансныт свойствами фильтра 5. За пределами полосы пропускания действие сумматора 8 на вход фильтра 5 ослабевает и амплитудная характеристика устройства приближается к амплитудной характеристике фильтра.

Таким образом, расширяя -полосу пропускания путем изменения козффих иента усиления сумматора 8, можно получить минимальное время переход-

62734

ного процесса, а повьшая добротность фильтра 5, можно получить максимально возможное -затухание высших гармо ник. На границах рабочей эоны час- тот с помощью управляемого ключа с пороговым элементом 3 питакяцее напряжение на входе сзгммато1 а 8 блокируется и остается только сигнал фильтра. Этот сигнал через сумматор

Q 8 оказывает отрицательное влияние на фильтр 5, вызьшая крутой спад амплитудной характеристики и тем самым отрезая частоты, не вошедшие в рабочую зону. Таким ббразом огра, ничивается зона фазовой подстройки и повьшгается помехозащ-цценность в переходном процессе по частоте,

Выходной выход устройства 9 может быть подключен непосредственно к д стабилизированному выходу фильтра, если устраивает 90-градусный сдвиг, например, при работе преобразователя в режиме интегратора. На выходной вы-вод 10, подключенный к фазосдвигаюг5 щему элементу 7, подается напряжение с нулевой фазой по отношению i

питающему напряжению на основной частоте в середине рабочей зоны, так как элемент 7 настроен на 90-градусный сдвиг. На границах

рабочей зоны частот имеет место

некоторое отклонение сдвига от 90 , а значит и фаза выходного напряжения имеет незначительное отклонение от нуля. Но в системах с пофазным

управлением во всех фазах эти отклонения одинаковы, так как фазосдвигающие элементы настраиваются на одну частоту в середине рабочей зоны и имеют одинаковые фазовые ха- ,

рактеристики. Эти отклонения на

работу системы управления не окажут влияния, так как компенсируются схе- мой регулирования преобразователя, Устройство обеспечивает повьш1е-

ние качества фильтрации гармоник при сохранении М1шимального времени переходного процесса и нулевой фазы выходного сигнала на основной частоте, возможность независимой

перестройки добротности фильтра, полосы пропускания и рабочей зоны частот, что расптаряет область применения устройства. Указанные технические преимущества обуславливают

повьшенйе -надежности работы преобразователя, в результата чего для высоковольтных преобразователей, оснащенных дорогостоящим вентильным.,

и трансформаторным оборудованием, снижается вероятность развития аварий и повреждення оборудования,

чем исключаются затраты на восстановительный ремонт или замену по врежденного оборудования,

ВХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛЯТОРА ВЕНТШВЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, содержащее входной вывод, активный фильтр, выход которого, явхшется первым выходом устройства, сумматор, фазосдвигакяций элемент, кодакутатор, выход которого соединен с входом интегратора, отличающееся тем, что, с целью повышения надеяснос 1ти в работе, оно снабжено управляемым ключом с пороговым элементом, подключенным к его управлякщему входу, а фазосдвигающий элемент снабжен управляющим входом, причем входы управляемого фазосДвигающего элемента и управляемого ключа и управляюп вход коммутатора соединены с входным выводом устройства, выход интегратора соединен с входами порогового элемента управляемого ключа и управляющим входом управляемого фазосдвигающего элемента,, выход которого подключен к первому входу активного фильтра, выход которого соединен с входом коммутатора и через фазосдвига ащий элемент - с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу управляемого ключа, выход соединен с вторым входом активного фильтра, а выход фазосдвигакщего элемента является вторым выходом устройства. : э ю ч| 1

П flPPiltfl w I