Способ управления двумя статическими преобразователями частоты,работающими параллельно на общую нагрузку Советский патент 1986 года по МПК H02M5/22 

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к способам управления преобразователями частоты, которые используются в качестве источников переменного тока стабильной частоты.

Для увеличения мощности системы электропитания и повышения ее надежности источники включаются параллельно.

Цель изобретения - повышение равномерности распределения мош,нос.ти нагрузки между преобразователями в статическом режиме.

На чертеже изображена блок-схема, реализующая способ.

Блок-схема состоит из двух идентичных каналов 1 и 2 генерирования мощности, каждый из которых содержит задающий генератор 3, фазовый детектор 4, блоки сравнения фазы 5 и амплитуды 6, формирователь 7, генератор 8 управляющего напряжения, силовой коммутатор 9, датчик 10 мгновенного значения тока, блоки измерения активной 11 и реактивной 12 мощностей преобразователей и выпрямитель 13. Общими блоками блок-схемы являются блоки 14 и 15 вычитания, инверторы 16 и 17, сумматоры 18-21, синхронизатор 22 и нагрузка 23.

Управление преобразователями осуществляется следующим образом.

Синхронизатор 22 обеспечивает равенство частот и фаз задающих генераторов 3 систем управления. После этого преобразователи включаются параллельно на общую нагрузку. Вследствие технологических и температурных разбросов элементов системы управления и силовой схемы мощность нагрузки может распределяться между преобразователями неравномерно. Датчики 10 токов измеряют мгновенные значения токов преобразователей, которые используются в блоках измерения активной 11 и реактивной 12 мощностей. На вторые входы боков ной 12 мощностей. На вторые входы блоков измерения поступает мгновенное значение напряжения на общей нагрузке.

Блоки измерения активной 11 и реактивной 12 мощностей преобразователей формируют сигналы постоянного тока, пропорциональные соответственно одной из составляющих мощностей преобразователей.

На выходе блоков 15 и 14 вычитания формируются напряжения, пропорциональные разности активных 11 и реактивных 12 составляющих мощностей преобразователей, знак которых инверторами 17 и 16 изменяется на противоположный. Проинвертиро- ванные и непроинвертированные напряжения поступают далее на сумматоры 21, 18, 19 и 20. На выходе сумматоров формируется часть суммарных сигналов амплитуды или фазы, обеспечивающая распределение мощности нагрузки.

При этом выполняются условия равенства значений коэффициентов пропорциональности составляющих части суммарных сигналов для каждого преобразователя, знаки первых составляющих формируются одинаковыми, а знаки вторых составляющих суммарных сигналов амплитуды и фазы форми- , руют противоположными. Полученные сигналы постоянного тока поступают на соответствующие блоки 5 и 6 сравнения. На вторые входы блоков сравнения поступают эталонные напряжения амплитуды б или фазы 5, а на третьи входы - напряжения

О постоянного тока, пропорциональные амплитуде напряжения на общей нагрузке, которые формируются выпрямителем 13, или напряжения с выхода фазового детектора 4, пропорциональные фазе напряжения на общей нагрузке, измеренной относительно фазы напряжения задающего генератора 3.

Блоки сравнения содержат интегратор, на выходе которого формируется напряжение сравнения, путем интегрирования разности соответствующих эталонных и суммар0 ных сигналов. Сигналы Сравнения поступают на входы генератора управляющего напряжения непосредственно или через формирователь 7. Генератор 8 управляющего напряжения формирует переменное напряжение, амплитуда которого пропорциональна

сигналу сравнения амплитуды, а фаза - пропорциональна сигналу сравнения фазы и может представлять собой умножитель аналоговых сигналов по любой из известных схем. Сформированное по фазе и амплитуде пере менное управляющее напряжение поступает на силовой коммутатор 9, включающий модулятор фазы преобразователя частоты, импульсный усилитель мощности (выходной каскад системы управления), тирнсторную силовую схему, построенную на основе любой

2 из известных выпрямительных схем и выходной силовой фильтр. В силовом коммутаторе формируется переменная ЭДС преобразователей, частота которой совпадает с частотой напряжения задающего генератора 3 систем управления, а фаза и амплитуда регулируют0 ся в соответствии с сигналами схем сравнения 5 и 6. Силовой коммутатор преобразует мощность первичного источника питания нестабильной частоты (Vcri, V сг 2) в мощность переменного тока стабильной частоты.

2 Изменение амплитуд и фаз ЭДС преобразователей происходит в соответствии с сигналами обратной связи, вырабатываемыми схемами измерения активной 11 и реактивной 12 мощностей, выпрямителем 13 и фазовым детектором 4, и позволяет распределять

0 мощность нагрузки между преобразователями при стабилизации амплитуды и фазы напряжения на общей нагрузке. Происходит это потому, что регулирование амплитуды и фазы ЭДС преобразователей в функции параметров разности их мощностей для каж5 дого преобразователя осуществляется встречное. При разбалансе, например, активных мощностей амплитуда ЭДС одного преобразователя увеличивается, а второго уменьшается, амплитуда напряжения на общей нагрузке при этом не изменяется, а перераспределение мощности происходит. Аналогично осуществляется и регулирование фаз ЭДС преобразователей.

Формула изобретения

Способ управления двумя статическими преобразователями частоты, работающими параллельно на общую нагрузку, состоящий в том, что измеряют мгновенные значения напряжения на общей нагрузке и токов преобразователей, измеряют активные и реактивные составляющие мощностей преобразователей, формируют эталонные напряжения амплитуды и фазы управляющего сигнала, формируют суммарные сигналы амплитуды и фазы управляющего сигнала, одна составляющая которых пропорциональна соответственно амплитуде или фазе напряжения на общей нагрузке, формируют сигналы сравнения амплитуды и фазы путем интегрирования разности соответствующих эталонных напряжений и суммарных сигналов, пропорционально соответствующим сигналам сравнения формируют амплитуду и фазу управляющего сигнала, отличающийся тем, что, с целью повыщения равномерности распределения моидности нагрузки между преобразователями в статическом режиме, для каждого преобразователя формируют напряжения, пропорциональные разности активных и реактивных мощностей преобразователей, вторую составляющую суммарного сигнала амплитуды формируют из двух частей, первая из которых пропорциональна напряжению, соответствующему разности активных мощностей преобразователей, а вторая про0 порциональна напряжению, соответствующему разности реактивных мощностей преобразователей, вторую составляющую суммарного сигнала фазы формируют из двух частей, первая из которых пропорциональна напряжению, соответствующему разности реактивных мощностей преобразователей, а вторая пропорциональна напряжению, соответствующему разности активных мощностей преобразователей, значения коэффициентов пропорциональности полученных

Q составляющих для каждогЬ преобразователя формируют равными, знаки коэффициентов пропорциональности первых частей суммарных сигналов формируют одинаковыми и положительными, а знаки коэффициентов пропорциональности вторых частей суммар5 ных сигналов амплитуды и фазы формируют противоположными.

5

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к способам управления преобразователями частоты, используемыми в качестве источников электропитания. Цель изобретения - повышение равномерности распределения мощности нагрузки между преобразователями (П), работающими параллельно. Управление П осуществляется следующим образом. Синхронизатор 22 обеспечивает равенство частот и фаз задающих генераторов 3. Вследствие технологических разбросов элементов мощность распределяется неравномерно между П. Датчики 10 токов измеряют мгновенные значения токов, которые используются для измерения в блоке активной (БА) 11 и блоке реактивной (БР) 12 мощностей. На выходе блоков 14 и 15 вычитания формируются напряжения, пропорциональные разности активных и реактивных составляющих мощностей П. На выходе сумматоров 18-21 формируется часть суммарных сигналов амплитуды и фазы, обеспечивающая распределение мощности нагрузки. Полученные сигналы поступают на блоки 5, 6 сравнения, на другие входы которых поступают эталонные напряжения амплитуды или фазы, а на третьи - амплитуды напряжений, пропорциональные напряжению на общей нагрузке 6. Распределение мощности нагрузки между П происходит за счет регулирования встречных ЭДС. 1 ил. ® ьо 1чЭ СО ) го