Устройство для управления вентильным преобразователем Советский патент 1986 года по МПК H02M7/155 H02M7/515 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления вентильными преобразователями на полностью управляемых вентилях, работакяцих за счет принудительной коммутации в режиме источника реактивной мощности при опережающем или отстающем углах сдвига фаз тока и напряжения. Преобразователи нагружены на реактор с болк шой индуктивностью и обеспечивают генерирование или потребление реактивной мощности в зависимости от требований электрической сети переменного тока.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы преобразователя в режиме источника реактивной мощности как с генерированием так и с потреблением реактивной мощности соответственно при углахjt, близких к значениям -90 эл. град, и +90 эл. град, с плавным регулированием мощности.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы управления; на фиг. 2 - эпюры напр5гжений на выходе элементов преобразователя.

Устройство управления преобразователем содержит формирователь 1 импульсов, дифференцирующие цепочки 2 многовходовый элемент ИЛИ 3, управляемый генератор 4 импульсов регулируемой длительности, двухвходовые элементы И 5-7, трехвходовый элемент ИЛИ 8, элемент ЗАПРЕТ 9, блок 10 тока задания и блок 11 переключения режимов работы преобразователя.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения:

UQ,UJ,,U - трехфазное напряжение сети

Х ... Х - шестифазная система напряжений на выходе формирователя импульсов длительностью 120 эл.град и сдвинутых относительно точек естественной коммутации на угол. - 90 эл. град.,

Р - напряжение на выходе генератора импульсов регулируемой длительности,

р - длительность импульсов в режиме генерирования реактивной мощности-;

Р - длительность импульсов Р в режиме потребления реактивной мощности;

dC ,о(, углы сдвига соответственно для первого и второго режимов работы преобразователя

У, -У - импульсы управления на выходе элементов ЗАПРЕТ 9 в режиме генерирования преобразователя реактивной мощностиJ

.-у - импульсы управления.на выходе элементов ЗАПРЕТ 9 в режиме потребления преобразователем реактивной мощности.

Устройство работает следующим образом. I

Из фазных напряжений , Uj , U

путем логического сложения с помощью формирователя 1 юшульсов напряжения формируется шестифазная система напряжения длительностью 120 эл. град,, сдвинутых для каждого из шести каналов относительно точек естественной комму.тации на угол o(i -90 эл.град. Б свою очередь каждый последующий из импульсов Х,.. Х сдвинут относи, тельно предыдущего на угол равный 60 эл. град. Эти импульсы передаются на первые входы элементов И 5 и на вторые входы элементов И 6 и И 7. С помощью сигналов, подаваемых от блока 11, представляющего собой триггер, установка которого осуществляется с дополнительного выхода блока 10 тока задания, на первые входы элементов И 6 и 7 задается режим работы преобразователя. При логической 1

на выходе а блока 11 и соответственно при нуле на выходе 5 через элементы И 6 поступают импульсы Х... X, с соответствующих каналов формирователя на вторые входы элемента ИЛИ 8. Так как импульсы X.... X, сдвинуты

ло

относительно точек естественной коммутации на угол dL -90 эл.град,, то ток на выходе преобразователя из-за наличия конечных значений активных

5 сопротивлений элементов преобразователя будет равен нулю. Поэтому для значения определенной величины тока нагрузки импульсы управления должны быть несколько сдвинуты вправо. Это

0 осуществляется с помощью импульсов Р, длительность которых регулируется в пределах 0-60 эл.град. в одноканальной цепИэ включающей в себя генератор импульсов, управляемый бло5 ком задания тока преобразователя.. Передний фронт импульсов Р соответст- вует задним фронтам импульсов Х. ;. ,Х,, которые через дифференцирующие цепоч3ки 2 поступают на шестивходовый элемент ИЛИ 3. На выходе элемента ИЛИ 3 образуются импульсы Uj шестикратной частоты, которые поступают на входi генератора 4 импульсов регулируемой длительности. Импульсы Р с выхода ге нератора импульсов поступают на входы шести элементов И 5, которые поочередно распределяют импульсы Р по соответствуюпщм каналам с помощью импульсов Х .,. Х, поступающих на другой вход элементов И 5. С выхода элементовИ 5 импульсы Р поступают на один из входов элементов ИЛИ 8 и прибавляются к заднему фронту импульсов Х ... Xj. Расширенные по зад нему фронту импульсы с выхода элемента ИЛИ 8 подаются на первый вход элемента ЗАПРЕТ 9, другой вход которого подключен к выходу элемента ЗАП РЕТ 9 канала, импульсы напряжения ко торого сдвинуты относительно рассмат риваемого канала на угол, равный 120 эл.град., в данном случае канала 3. Элемент ЗАПРЕТ 9 формирует пе редний фронт импульса управления вен тилем, сдвигая его также вправо. Эле мент ЗАПРЕТ позволяет синхронизировать момент подачи на отпирание очередного по порядку коммутации вентиля с момента снятия отпирающего импульса с предыдущего вентиля. С выходов элементов ЗАПРЕТ сформированные по фазе и длительности им пульсы У ,,, У поступают на входы полностью управляемых вентилей преоб разователя, обеспечивая его работу 6 режиме генерирования реактивной мощности в сеть переменного тока, Изменением длительности импульсов Р с помощью блока 10 тока задания плав но регулируется величина реактивной мощности.В этом режиме длительность импульсов Р мала и составляет величину порядка Р (2-10) эл. град. Для перевода преобразователя в режим потребления реактивной мощности нужно изменить состояние сигналов на вы ходах CL и 5 блока 11 переключения, режимов работы и преобразователя, ло гическая 1 с выхода 5 подается на первьй вход элемента И 7. В этом слу чае с выхода И 7 на третий вход элемента ИЛИ 8 будут поступать импульсы Х... Xg с выходных каналов формирователя 1, сдвинутые относительно соответствующих импульсов предьщущего режима на угол 120 эл.град, т.е. на 644 угол 30 эл. град относительно точек естественной коммутации. Одновременно с помощью блока 10 на выходе генератора А формируется импульс напряжения Р длительностью,близкой к 60 эл.град.Р(50-56) эл. град, что обеспечивает суммарный угол сдвига импульсов на выходе элементов ЗАПРЕТ 9, близкой к эл. град. Преобразователь работает в режиме потребления реактивной мощности из сети переменного тока практически, с малыми активными потерями мощности. Изменяя ток задания по специальной программе и синхронизируя процесс его изменения с сетью, можно регулировать мощность преобразователя в зависимости от требований сети как одновременно во всех его-фазах, так и отдельно в любой фазе. Формула изобретения Устройство для управления вентильным преобразователем на полностью управляемых вентилях, содержащее формирователь импульсов с выходными каналами по числу вентилей преобразователя, последовательно соединенные блок тока задания и генератор импульсов регулируемой длительности, многовходовый элемент ИЛИ, входы которого через дифференцирующие цепочки соединены с выходными каналами формирователя импульсов, а выход подключен к входу генератора импульсов, первые двухвходовые элементы И, элементы ШШ и двухвходовые элементы ЗАПРЕТ по числу выходных каналов формирователя импульсов, причем первый вход каждого из элементов И соединен с выходом последующего канала формирователя импульсов, второй - с выходом генератора импульсов, а выход подключен к первому входу элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно снабжено вторыми и третьими двухвходовыми элементами И по числу выходных каналов формирователя импульсов и общим для всех каналов блоком переключения режимов работы преобразователя, а элементы ИЛИ выполнены трехвходовыми, причем первые входы вторых и третьих элементов И соединены соответственно с первым и вторым выходами блока пере ключения режимов работы преобразователя, вход которого подключен к выходу блока тоУа задания, а выходы соединены с вторым и третьим входам элемента ИЛИ, второй вход второго элемента И подключен к соответствующе1 у выходному каналу формирователя, а второй вход третьего элемента И подключен к выходному каналу формирователя, импульсы напряжения которого сдвинуты на угол 120 эл.град, относительно импульсов канала формирователя, соединенного с вторым входом второго элемента И, выходы кажiff (c

4

Xs

6

.Л

Xt

3

ll

t

l±a

{;:

ППППППППППППППП

r-irhrnr-ir-ir-inr-innnr-int-iri.

у;

f

ys

ys Hi

yi

ys

t

/1 64 6 дого из элементов ИЛИ соединены с первым входом элемента ЗАЛРЕТ, второй вход которого подключен к выходу элемента ЗАПРЕТ канала формирователя, импульсы напряжения которого сдвинуты на 120 эл.град. относительно импульсов канала формирователя, , соединенного с вторьм. входрм второго элемента И, а вы10 ходы элементов ЗАПРЕТ предназначены для подключения к управляю дим цепям вентилей преобразователя.

У(

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления вентильными преобразователями. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. При логической 1 на одном выходе блока 11 переключения режимов работы преобразователя через элементы И 6 поступают импульсы с соответствующих каналов формирователя 1 импульсов. На вход генератора 4 импульсов регулируемой длительности подаются импульсы шестикратной частоты. С выхода генератора 4 импульсы поступают на входы шести элементов И 5, которые поочередно распределяют их по соответствующим каналам. С выхода элементов И 5 импульсы поступают на один из ВХОДОВэлементов ИЛИ 8. Расширенные по заднему фронту импульсы с выхода элемента ИЛИ 8 подаются на первый вход элемента ЗАПРЕТ 9, i второй вход которого подключен к выходу элемента ЗАПРЕТ 9 другого ка(Л нала. Элемент ЗАПРЕТ позволяет синхронизировать момент подачи импульса на отпирание очередного по порядку коммутации вентиля с момента снятия отпирающего импульса с предыдущего вентиля. 2 ил. to о ts9 О О) 4; ifjOr,)