Одноканальное устройство для управления @ -пульсным выпрямителем Советский патент 1985 года по МПК H02M7/12 

11 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике для управления т-пульсными преобразоватeля Q, к которым предъявляются повьппенные требования по качеству выпрямительного напряжения. Цель изобретения - повышение эффективности компенсации неканонической гармоники выпрямленного напряжения, обусловленной несимметрие напряжения питающей сети. На чертеже представлена блок-схе ма предлагаемого устройства. Устройство содержит последовател но соединенные генератор 1 задающих импульсов, блок 2 задержки, распределитель 3 импульсов, выпрямитель. 4 второй вход распределителя 3 соединен с питающей сетью через блок 5 синхронизации. Датчик 6 напряжений обратной последбвательности, питающийся от несимметричной трехфазной сети, подключен к управляющему входу блока 2 через последовательно со диненные фазосдвигающий блок 7, сум матор 8 и арккосинусоидальный преобразователь 9 rf одновременно через нуль-орган 10, фазовый детектор 11 и фильтр 12, а второй вход фазового детектора 11 подключен к выходу выпрямителя 4 через последовательно соединенные формирователь 13 импульсов и избирательный усилитель 1 Устройство работает следующим об разом. Генератор 1, синхронизированный однофазным напряжением сети, формирует симметричную последовательност импульсов частоты mf , где f -частота питающей сети; m - пульсность выпрямителя 4, вне зависимости от величины и характера несимметрии на пряжений питающей сети. Указанная последовательность импульсов поступает на блок 2, работающий по вертикальному - принципу, и сдвигается на временной интервал, пропорционал ный мгновенному значению управляюще сигнала, поступающего с выхода аркк синусоидального преобразователя 9. С выхода блока 2 сдвинутые импульсы поступают на вход распределителя 3, с выхода которого подаются после усиления на соответствующие тиристо ры выпрямителя 4. Для обеспечения однозначности работы распределителя 3 он дополнительно синхронизируется 2 с питающей сетью с помощью блока 5, импульсы синхронизации которого сдвигаются на величину, пропорциональную управляющему напряжению . Датчик 6 выделяет из нес|1мметричного напряжения сети составляющую обратной последовательности, представленную на его выходе в виде синусоидального сигнала частоты 100 Гц.с амплитудой, пропорциональной составляющей обратной последовательности Ejj т.е. Ua 11|ка Kj коэффициент пропорциональности, и фазой u(f, измеренной по отнощению .к составляющей прямой последовательности. При симметричной последовательности управляющих импульсов, подаваемых на тиристоры, и несимметричной системе, линейных ЭДС в выходном напряжении преобразователя, работающего в режиме холостого хода, образуется гармоника частоты 100 Гц с амплитудой и /Ej- и фазой Cf оС -ЛЦ) . Таким образом, на выходе датчика 6 выпрямителя. 4 имеются сигналы одинаковой амплитуды, а фазовый угол между ними определяется углом включения вентилей (х: . Для того, чтобы угол коммутации не вносил погрешностей при подавлении .гармоники, целесообразно датчик 6 выполнять в виде многофазного неуправляемого выпрямителя, питающие обмотки которого наматываются на силовом трансформаторе преобразователя. В этом случае угол У будет одинаково влиять как на амплитуду и фазу U,,, так и на выходной сигнал датчика 6. Выходной сигнал датчика 6 подается на фазосдвигающее устройство 7, которое сдвигает сигнал .Ug на угол об, после .чего последний подается на вычитающий вход сумматора 8., на второй вход которого подается управляющий сигнал Uii. Суммарный сигнал Ug- Un + Uy подается на блок задержки через арккосинусоидальный преобразователь 9, который линеаризует характеристику выпрямителя Uj KU, где К - коэффициент передачи выпрямителя по управляющему сигналу. При К Кп обеспечивается баланс амплитуд подавляемой гармоники и сигнал Баланс фаз обеспечивается следующим образом. Сигнал датчика 6 подается на формирователь 10, который формирует узкий импульс при переходе U через нуль и затем подается на фазовый детектор 11. На второй вход фазового детектора 11 подается сигнал, формируемый с помощью избирательного усилителя 14, настроенного на частоту 100 Гц и имеющего высокую доб1 отность, и формирователя 13. При возможных колебаниях частоты питающей сети в избирательном усилителе должна быть предусмотрена подстройка напряжения U(t), пропорционального периоду сетевого напряжения. Выходной сигнал фазового детектора 11, пропорциональный разности фаз между выходными импульсами формирователей 10 и 13, через фильтр 12 подается на управляющий вход блока,7 и обеспечивает требуемый баланс фаз. Величина разбаланса легко может быть определена, если часть схемы, следящей за фазой, представить в виде динамической структуры, аналогичной схеме фазовой автоподстройки частоты. Несложные расчеты показывают, что при

48424

коэ(})фициенте усиления преобразователя , крутизне характеристики фазового детектора 11 S(p 12 Вс/рад., коэффициенте передачи фильтра 5 фазовая погрешность ,между сигналом подавляемой гармоники и выходным сигналом блока 7 составляет 3 . При амплитудной погрешности преобразования 5% коэффициент подавления гармоники равен 22, что в 1,53 раза превышает эффективность прототипа. Благодаря зтому применение предлагаемого устройства в выпрямительных агрегатах, к которым предъявляются высокие требования по качеству выпрямленного напряжения, позволяет снизить маесогабаритные показатели и стоимость фильтрующих устг ройств. Кроме того, н.есмотря на наличие избирательного усилителя, подклюг ченного к выходу преобразователя, и связи его с устройством управления, влияние устройства на частотные -характеристики преобразовательной ус

ОДНОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ /п-ПУЛЬСНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ, содержащее последовательно соединенные синхронизируемый генетор задающих импульсов, управляемый блок задержки, .первый вход распределителя импульсов, второй вход которого предназначен для подключения к сети через блок синхронизации, а выход - к управляющим входам выпрямиТеля, последовательно соединенные датчик напряжения обратной последовательности сети, фазосдвигающий блок, первый вход сумматора, второй вход которого соединен с источником сигнала управления, вход датчика напряжения обратной последовательности сети предназначен для подключения к фазам сети, о т л и чающееся тем, что, с целью повьшения эффективности подавления неканонической гармоники выпрямленного напряженияj обусловленной несимметрией напряжений питающей сети, оно снабжено арккосинусоидальным пре образователем,фильтром, фазовым детектором, нуль-органом, формирователем импульсовJ избирательным усилителем, причем первый вход фазово§ го детектора последовательно соединенные формирователь импульсов (Л и избирательный усилитель предназна- чен для подключенияК выходу преобразователя, второй вход - через нуль-орган соединен с выходом датчика напряжения обратной последовательности сети, выход - через фильтр с управляющим входом фазосдвигаю- ; щего блока, выход сумматора через арккосинусоидальный преобразователь соединен с управляющим входом блока задержки.