Способ управления выпрямителем и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК H02M7/12 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах управления выпрямителям и „

Це::ью изобретения является повышение нaдeжliocти путем устранения влияния коммутационных провйлов в питающем напряжении,

На фиг.1 представлено устройство реашизующее способ управления выпрямителем; на фиг.2 диаграммы напряжений5 поясняющие принцип ра- ботьз устройства,

Ка фиг,1 показаны выпрямитель 1, имеющий силовой вход 2. Управляющий вход 3 и выход выпрямителя 1 управляются блоком 4 импульсно-фазозого управления, имеющего входы 5, 6 и выход 7, подключенные соответственн к силовому входу 2 J выходу и управляющему входу 3 выпрямителя 1. Блок 4 импульсно-фазового управление содержит формирователь 8 опорно I o напряжения 5 вход которого является входом 6 блока 4, блок 9 синхронизации с двумя входами, один из которых соединен с выходом формирователя 8 опорного напряжения, а другой с выходом формирователя 10 напряжения управления. Блок 11 формирования импульсов ограничения, со ответствую цих минимальному и максимальному углам регулирования, включает в себя три канала 12-14 ограни чвнияд каждый из которых содеряо-ст трансформатор 15, Выход трансформатора 15 подключен к входам нуль-органа 16 и фазовращателя 17,выходы которых подключены к входам элементов 18, 19 НЕ и элементов 20, 21 2И-НЕ. Выкход элемента 18 пoдкJ:IH)чeн к входу элемента 20. Кроме того., на фиг,1 показаны шесть идентичных каналов 22-27 управления, каждый из которых включает в себя элемент 28 2И-НЕ и два элемента 29, 30 . Выходы элементов 28 и 30 подключе- рф к входам элемента 29, выход кото ро:го подключен к входу элемента 30 „ Показаны также шесть каналов 31-36 блокировки5 каждый мз которых eiuira- чает в себя два элемента 37 38 НЕ к конденсатор 39, подключен:ный на выходе элемента 38, вход которого подк.гаочен к выходу элемента 37. Выход элемента 30 в каждом канале 22-27 управления подключен к входу элемента 37 соответствующего кана

25

2249292

ла 31-36 блокировки и является выходом 7 блока 4 импульсно-фазового управ1(ения. Выходы элементов 38 каждого кангша 31-36 блокировки подклю- , чены ко входам элементов 30 соответствующих каналов 22-27 управления. Выходы нуль-органов 16 и элементов 18 каналов 12-14 ограничения через линии 40-45 связи подключенгз ко 0 входам элементов 28 соответствующих каналов 22-27 управления. Другие входы элементов 28 этих же каналов объединены между собой и подключены к выходу блока 9 синхронизации 5 Выходы элементов 20 и 21 каналов 12- 14 ограничения через линии 46-51, связи подключены к входам элементов 29 соответствую11щх каналов 22-27 управления.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения на силовой вход 2 вентиль-выпрями- теля 1 линейные напряжения с. этого входа поступают на входы трансформаторов 15 каналов 12--14 ограничения, С выхода трансформатора 15 в каждом канале 12-14 напряжение,совпадающее по фазе с входным линейным напряжением, поступает на входы нуль-органа 16 и фазовращателя 17. Нуль-орган 16 реагирует на одну полуволну выходного напряжения трансформатора 15, а фазовращатель 17 35 на другую полуволну, С выхода нуль- органа 16 однополярные прямоугольные ж шульсы, совпадающие по фазе с входным напряжением, поступают на входы элемента 18 и элемента 21. С

выхода фазовращателя 17 однополярные прямоугольные импульсы, сдвинутые по фазе относительно входного напряжения на, угол, соответствующий максимальному углу регулирования, пос S тупают на элементы 19 и 20,, Шпульсы ограничения, соответствующие минимальному углу регулирования для каждого канала 22-27 с выходов нуль- органа 16 и элемента 18 каналов

50 12-14, сдвинутые друг относительно друга на 60 . через линии 4030

45, поступают на входы элементов 28 каналов 22-27, Импульсы «граничения, соответствующие максимальному углу регулирования для каждого канала 22- 27 с выходов элементов 20 и 21 каналов 12-14j, сдвинутые друг относительно друга на 60 эл.град. через

линии 46-51, поступают на входы элементов 29 каналов 22-27 управления.

На выходе блока 9 формируются импульсы (фиг.2а,б). В каждом канале 22-27 управления при появлении импульса ограничения, соответствующего минимальному углу регулирования на выходе элемента 28, имеет место сигнал логического О.Под дествием этого сигнала на выходе элемента 29 появляется сигнал логической 1, поступающий на вход элемента 30. Если, например, в канале 22 управления на входах элемента 30 имеют место сигналы логической 1, момент времени Ь/) (фиг.2 в,л,м),что соответствует отсутствию импульсов управления на выходах элементов 30 каналов 24 и 25 управления (фиг.2 д е), на выходе элемента 30 формируется сигнал логического О. Этот сигнал поступает на вход элемента 2 и тем самым предотвращает изменение состояния элементов 29 и 30 при изменении сигналов, поступающих с выхода элемента 28 и с выхода элементов 20 и 21 канала 12. Одновременно импульс с выхода элемента 30 канала 22 (фиг.2в) поступает на управляющий вход 3 выпрямителя 1 и включает первый вентил ь. Кроме того, сигнал логического О с выхода элемента 30 канала 22 управления поступает на вход канала 31 блокировки. На выходе канала 31 длительность импульса (сигнал логического О) превьшает длительность входног импульса на интервале ТГ(фиг.2и), который несколько превышает длительность импульса синхронизации с выхода блока 9. Это достигается за счет конденсатора 39, включенного на выходе элемента 38 канала 31.

Сигнал логического О с выхода элемента 38 канала 31 поступает на входы элементов 30 каналов 25 и 26 управления, запрещая появление сигнала логического О на их выходах.

На выходе канала 27 управления (фиг.2з) имеет место сигнал логического О, так как на входы элемента 30 этого канала импульсы блокировки с выходов каналов 32 и 33 блокировки не поступают. Сигнал логического О с выхода канала 27 управления поступает на управляющий вход 3 выпрямителя 1. В результате включаетс шестой вентиль выпрямителя, на выходе которого появляется напряжение.

20

2249294

Под действием сигнала логического О с выхода канала 36 блокировки блокируются каналы 24 и 25 управления. При появлении выпрямленного напря, жения на выходе вентильного преобразователя 1 (фиг.2а) на выходе формирователя 8 появляется напряжение, пропорциональное мгновенному значению выпрямленного напряжения. Оно

Q поступает на один вход блока 9.На другой вход этого блока поступает напряжение управления с выхода формирователя 10. В блоке 9 осуществляется сравнение мгновенного значения

JJ опорного напряжения (выходного напряжения выпрямителя 1) с напряжением управления. В результате на выходе блока 9 формируется последовательность импульсов синхронизации (фиг.26) с интервалами между импульсами 60 эл.град. в статических режимах работы. Так как кривая выпрямленного напряжения на выходе в выпрямителе 1 содержит участки огибаю25 щих линейных входных напряжений, то импульсы синхронизации на выходе блока 9 синхронизированы с входным напряжением вентильного преобразователя 1. Длительность импульсов синхронизации определяется схемой блока 9 и составляет 1-2 эл.град. При появлении импульса синхронизации в момент времени-tg (фиг.26) на выходе канала 24 управления формируется импульс управления, кото- .

35 рый поступает на управляющий вход 3 выпрямителя 1 и на вход канала 33 блокировки. Это приводит к изменению на выходе канала 33 блокировки сигнала логической 1 на сигнал логи ° ческого О (фиг.2л). В результате на выходе канала 22 управления сигнал логического О меняется на сигнал логической 1 (фиг.2в), что соответствует прекращению формиро30

45

.вания импульса управления в канале

22 управления. С этого момента (момент i.2 фиг.2в) канал 22 управления заблокирован импульсами блокировки, поступающими с выходов каналов 33 и 34 блокировки (фиг.2л,м) на входы элемента 30 канала 22 управления. Блокирование прекращается в момент времени { j (фиг.2в),когда прекращается формирование импульса

управления в канале 25 и снимается импульс блокировки с выхода канала 34. С этого момента (момент времени -tj ) дается разрешение на формкрование последующего импульса уп paHJieHHH в канапе 22 при поступлении иклульса синхронизации. При этом в интервале времени t - -ti (фиГо2в) исключается формирование ложного импульса управления в канале 22, Аналогично формирование импульсов управления и блокирование осуществляется и в других каналах 23-27,

Таким образомэ в каждом канале управлеикя обеспечивается формиро- вапие к прохождение щ пульса управления длительностьЕо 120 эл.град Б статических режимах на управляющий вход выпрямителя 1 на время, не обходимое для открытия зентклей.На зса остальное время канал улравле™ ння блокируется и импульс улравле- ния не. формируется. Этим самым ис- ключэ.ется влияние коммутационных провалов в кривых питающих напряжений, вызванных работой вентильного преобразователя5 а также помех на работу блока импульсио-фазового управления,, что повьшает его надежность и надежность вентильного пре обрг1зователя о

1 ак как блок синхронизации один на -все каналы управления, то схема блока рхмпульсно-фазового управления упро1дается,, что повышает его надежность. Кроме того5 устройство не вносит асимметрии ш«шульсов. управления что повышает надежность вектильного преобразователя за счет более равномерной загрузки вентилей„

Ф о р м у л а изобретения

1 . Способ управления выпрямител заключающийся в том,, что формируют опорное напряжение, синхронизированное с входным напряжением выпрямителя с коммутационными провалами формируют напряжение управления, сравнивают опорное напряжение и напряжение управления, в моменты равенства указанных напряжений формируют импульсы управления вентилями выпрямителя длительностью 2П/ш где iTt - число фаз выпрямителя, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что 5 с повышения надежности., задают интервал; , равный максит альной длительности кош- утационных про-- валов, в канале управления фиксируют момент окоичакия импульс зп-фавлеяия к, начиная с этого мо-0

5

0

5

5

мента,, запрео ;а.ют формирование импульсов управления на интервале П/1Г, 2, Устройстве для управления БЫ- 1.1рямителем5, содержащее формирователь опорного напряжения, выход которого подключен к первому входу блока синхронизатдиИ; второй вход которого подключен к выходу формирователя напряжения управления $ Т каналов

Q управления3 где П - число вентильных плеч, выпрямителя 5 выходы которых являются выходами устройства5 блок формирования И1 4:пульсов ограничения, содержащий П /2- каналов ограничения

,- каждый из которь х зклгочает в себя транссюрматсрз выход котороз о через нуль-орган подключен к первому входу первог о элемента И-НЕ, выход нуль- орг-анг. через первый элемент НЕ подключен к первому входз )зторого элемента К-НЕ,, выход трамсформатора подключен через фазовращатель к второму 13ХОДУ второго элемента H-iiEj выход фазовращателя через второй элемент НЕ подключен к второму входу первого элемента H-HEj входз трансформаторов являются входами устройства и предназначены для подключения к сети, к силовому входу вентильного преобразователя,, выход нуль-органа и первого элеиента. НЕ являются первых; и вторым, а выходы первого и второго элементов И-НЕ - третьим и четзерть&1 вькодами канала ограничения, ка.ждый из п каналов управления содержит три элемента И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с первььм входом второго элемента PI-HE выход которого подключен к первом входу третьего элемента И-НЕ, первый вход первого элемента И-НЕ в первом, третьем и пятом каналах управления соединен с вторым выходом первого, третьего и второго каналов ограничения, во втором, четвертом и шестом каналах управления - с первьи выходом второго, первого и третьего каналов огра

ничения,, второй вход второго элемента К-НЕ в первом третьем и пятом каналах з правления соединен с третьим выходом первого,, третьего и второго канала ограничения, во втором, четвертом, шестом каналах угфавления - с четвертым выходом второго первого, третьего каналов ограничения, выход третьего злемеята И-НЕ явл яе гся выходом канала управления и соединен с третьим входом второго элемента И-НЕ,

71

отличающееся .тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено каналами блокировки, каркдый из которых содержит два элемента НЕ и

конденсатор, в качестве формирова- теля опорного напряжения используется датчик мгновенного значения выпрямленного напряжения,причем выход каждого канала управления соединен со входом соответствующего ка нала блокировки, которым является вход первого элемента НЕ, выход которого подключен к входу второго элемента НЕ, к выходу которого подключен конденсатор, выход второго элемента НЕ является выходом канала блокировки, вторые входы первых элементов И-НЕ каждого из каналов управления объединены между собой и

подключены к выходу блока синхронизации, вход формирователя опорного напряжения предназначен для подключения к выходу выпрямителя в 1 -м канале управления, в каждом изп каналов управления второй и третий входы третьего элемента И-НЕ подключены к выходам соответственно

а, где

а

1,

где1

|0 при п при I П -2

Ю при 14.П -3 in при I п -3

каналов блокировки.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах для управления выпрямителями. Цель изобретения - повышение надежности путем устранения влияния коммутационных провалов в питающем напряжении. Способ управления заключается в том, что формируют опорное напряжение, синхронизированное с входным напряжением, сравнивают его с напряжением управления. При этом в моменты равенства указанных напряжений формируют импульсы управления длительностью 2П/т, где m - число фаз выпрямителя . Повьппение надежности обеспечивается тем, что задают интервал Ъ равный максимальной длительности коммутационных провалов. Далее фиксируют момент окончания импульса управления, на все остальное время канал управления блокируется, и импульс управления не формируется. Зтим обеспечивается также устранение помех при работе устройства.При этом устройство упрощается, так как оно одно на все каналы управления. 2с, п. ф-лы, 2 ил. i (Л to to CD