Устройство для управления двумя параллельными статическими преобразователями Советский патент 1985 года по МПК H02M7/00 

Изобретение относится кэлектротехнике, а именно к системам управления мощными преобразователями установки, и может быть использовано в установках горнодобывакщей и метал лургической промышленности, обеспечивающих параллельную работу статических преобразователей на общую наг рузку. Целью изобретения является улучше ние качества питакщего напряжения за счет Взаимокомпенсации собственных коммутационных искажений и повышение надежности за счет дополнительного выравнивания нагрузок преобразователей . На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, демпфирующего собственные коммутационные колебания на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы пояснякяцие работу устройства. Функционаяльная схема содержит па раллельные преобразовательные мосты Iи 2, соединенные с сетью через преобразователь е трансформаторы 3 и 4 и нагруженные на двигатели 5 и 6 Цепи формирования управляющих импуль сов состоят из блока 7 импульсно-фазового управления, соединенного че рез ключи 8-11 управления (8, 10 ключи управления прямого канала; 9, I1- ключи управления задержанного канала), В - триггеров 12 - 15 (12, 14 - D - триггеры первой ступени; 13, 15 - D - триггеры второй ступени с входами усилителей-распределителей 16 и 17, выходы -которых соединены непосредственно с управлякяцими электродами вентилей мостов 1 и 2. Цепи, обеспечивающие задержку пер вой ступени, состоят из ограничителей-формирователей 18 и 19, входы которых соединены с силовыми входами мостов, а выходы - с входами блока 20 вычитания, выход которого соединен с С - входами D - триггеров 12 и 14 первой ступени. Цепи, обеспе чивающие задержку второй ступени, состоят из ключей 2 и 22 (ключ 21для-привязки работы устройства к режиму работы 1; ключ 22 - для привязки к режиму моста 2), информацион ные входы которых соединены : силовы ми входами мостов преобразователей. а выходы соединены с входом полосового фильтра 23. Выход полосового фильтра 23 соединен через усилитель 24 и формирователь 25 с С - вхрдами D - триггеров 13 и 15 второй ступени. Узел, выполняющий синхронизацию и привязку режима работы устройства к преобразовательному мосту, имеющему токовую нагрузку, состоит из интеграторов 26 и 27, входы которых соединены с выходами ограничителейформирователей 18 и 19, а выходы с входами компаратора 28. Выход компаратора 28 соединен с входами управления ключей 8, 11 и 21 и с входом элемента НЕ 29, выход которого, соединен с входами управления ключей 9, 10 и 22. Устройство работает следующим образом. . Например, ток нагрузки у первого моста больше, чем у второго (Jj,ур. Напряжений питания преобразовательных мостов О пр и Uvip поступают на вход ограничителей-формироватед1ей 18 и 19, на выходе которых образуются сигналы , и а oifz поступающие на вход блока 20. На выходе блока 20 образуется сигнал Ug , который поступает на С -: входы D - ;; триггеров 12 и 14 превой ступени соответственно мостов 1 и 2. Одновременно сигналы Иоср, и и поступают на входы интеграторов 2( и 27, на выходах .которых-образуются сигналы U(,, и и ц . Сигналы Uq, и Uuj поступают на вход компаратора 2 вькоде которого образуется сигнал и , равный логической, (так как у, ). Сигнал li if поступает на вход элемента НЕ 29, на выхоДе которого образуется сигнал Оин равный логическому О. Сигнал Ц| поступает на входы управления ключей 8 и 11 и открывает их. Сигнал (Jy поступает на входы управления ключей 9 и 10 и закрывает их. Блок 7 импульсно-фазового управления выдает сигнал который поступает на информационные входы ключей 8-11. Далее сигнал U проходит через открытый ключ 8 на вход усилителя-распределителя 16, выход которого подключен к управляющим электродам тиристоров моста 1. Одновременно сигнал -U гл поступает через открытый ключ 11 на D - вход D триггера 14 первой ступени, на С - вход которого пдан сигнал У j., равный разности углов коммутации , и 2 . Выходной сигнал б|„ на выхо3де D - триггера 14 появляется с задержкой во времени на величину длительности сигнала U Таким образом D - триггер первой ступени обеспечивает сдвиг последовательности управЛЯЮ1Ф1Х импульсов второго моста относительно первого на величину i,, а также обеспечивает режим одновременного конца коммутации вентилей обоих мостов (выравнивает во времени фронтов V, и ). Одновременно с управлением режимов работы ключей 8-11 сигналы U и U „ц поступают на входы управления ключей 21 и 22 (в данном случае сигнал логической 1 поступает на вход управления ключа 21). Сигнал U лр, через открытый ключ .2Г поступает на вход полосового фильтра 23, на выходе которого образуется сигнал И ср (дополнительное введение ключей 21 и 22 обеспечивает точное сойпадение во времени конца коммутационного про цесса с началом затухающих послеком;мутационных колебаний для моста, по отношению к которому осуществляется сдвиг управляющей последовательности другого моста). Сигнал Um поступает На вход усилителя 24, на выходе кото рого образуется сигнал Иц. . Сигнал и u(, поступает на формирователь 25, на выходе которого образуется сигнал :(J(, , равный по длительности полу периоду послекоммухационных затухающих колебаний. Сигнал U, поступает . на С - ВХОДЕ D - триггеров 13 и 14 второй ступени, С быхода D - триггера 14 первой ступени сигнал Оги поступает иа D вход D - триггера 15 второй ступени, на С - вход которого подан сигнал Ол На выходе D - триггера 15 образуется сигнал Uth , сдвинутый относительно 0 на величину 027 . Т - период послекоммутационных затухакнцих колебаний, который через блок усилителей-распределителей 17 поступает на соответствующий вентиль моста 2. Осуществление 1}ежима, при котором образуется сдвиг последовательностей управляющих импульсовна величину ,,)i /y;-b/, обеспечивает существенное уменьшение гармоник напряжения, обусловленных коммутационными процессами, в кривой питающего напряжения (кривая U на фиг. 3). В случае, если У образуется режим, при котором/открываются ключи 9, 10 и 22, а закрьшаются ключи 8, 11 и 21 и соответственно сигнал и поступает через открытый ключ 10 и усилитель-распределитель 17 на управляющие электроды вентилей моста 2, а на мост 1 управляющие импульсы поступают через ключ 9 с задержкой, определяемой D - триггерами 12 и 13 первой и второй ступеней задержки первого моста. При равенстве углов коммутации ( у ъ ) элемент задержки первой ступени на работает и сдвиг осуществляется на величину fit,,. Применение предлагаемого устройства управления и создание исскуственного сдвига между двумя последовательностями управляющих импульсов позволяет снизить высокочастотные коммутационные колебания и тем самым существенно повысить качество питающего напряжения, надежность работы преобразовательных устройств высоковольтных кабелей, трансформаторов, двигателей и при этом позволяет дополнительно выравнивать нагрузку преобразовательных устройств.

и.

Фиг. 2