Способ поочередного управления преобразователем Советский патент 1987 года по МПК H02M7/00 

112822882

Изобретение относится к электро- на входы которого подается напряже- технике и может бьЛь использовано ние питающей сети, а выход подсое ди- в системах управления и регулирова- ен к.триггеру 22. Вьпсод триггера 22 ния тиристорными преобразователями. соединен с логической схемой И 23, Цель изобретения - расширение диа- 5 вход, которой также подаются так

пазона регулирования и уменьшение установленной мощности преобразователя с поочередным регулированием.

На фиг.1 показана схема устройства для реализации предлагаемого способа поочередного управления мно- гоимпульспым выпрямителем; на фиг,2 блок-схема программы вычисления угло управления, реализуемой микропроцессором; на фиг.З - вариант исполнения цифровой системы Тгшпульсно-фазового управления для одного плеча выпрямительного моста,

Устройство содержит два самостоят.ельньи; аналого-цифровых пресбразова

теля 1 и 2, на входы которых подаются сигналы управлентш, а выходы их подсоединяются к микропроцессору 3. Выходы микропроцессора 3 соединены с входами цифровых систем 4 и 5 им- пульсно-фазового управления, выходы которых соединены с управляющими электродами тиристоров выпрямительных групп 6 и 7, электродвигатель 8.

Блок-схема программы для процессора 3 состоит из блока 9 ввода логического блока 10, блоков 1 и 12 определения значений параметров в зависимости от режима рабо25

Сигнал управления I, пропорциональный внутренней ЭДС выпрямителя, и сигнал g, пропорциональный, току нагрузки в долях от номинального, через аналого-цифровые преобразователи 1 и 2 подаются на входы микропроцессора 3, в котором по предложенному на фиг,2 алгоритму вырабатываются сигналы o.j, , равные углам управления. Сигналы oi, , oi, поступают на входы цифровых систем 4 и 5 им- пульсно-фазового управления, калодая из которых отрабатывает импульсы управления тиристорами для вентиль- ты йшрямителя, блоков 13 и 14 вычис- 35 ных групп. Формирование импульса

управления для одного плеча вентильной группы показано на фиг.З.

30

ления а, е,, логических блоков 15 - 17 и блоков 18 - 20 вычисления .ы.,

Схема формирования импульсов управления для одного плеча выпрямительного моста представлена на . Схема содержит блок 21 связи с сетью

. °. .os(2.I, - созЫ,

.о.х г arccos(2I - cosoij ) при 1. 5 Ig 0; (2)

1, - 0,5 (cos Ы. - g) 1 + cos(-- -S )- S/1 - (cosot - g) sin.(-- -& ) + g

(3

Jrs,

„ 0,5 g + cos( ci- + --)cos ; mm

(4)

oi arccos

{I,-0,5g.sin(J-|)/I-i-г-.- л|-ifj,

Ь ) ,. cost- - j)

где oi, , oijj - углы управления вентильных групп;

о(.2. arccos {2 ly, - . (5)

ly - сигнал управления, про

порциональный внутрен

образом.

товые импульсы частоты f,. Выход с логической схемы 23 подсоединен к суммирующему входу счетчика 24, выход которого -лодсоединен с одним из входов устройства 25 сравнения ко- дов, а на другой из входов подается сигнал ci , пропорциональный вычисленному углу управления в микропроцессоре 3. Выход устройства 25 сравнения кодов связан с входом формирователя 26 импульсов, выход которого подсоединен к управляющим электродам тиристоров.

Способ осуществляется следзтощим

Вычисление углов управления при изменении сигнала управления во всем, диапазоне производится следующим образом:

(1)

(4)

(5)

i-г-.

Ь ) ,. cost- - j)

порциональный внутрен3 . 1282288 ней ЭДС преобразовате- ля и равен, 0,5(cos Ы, + cosoij )

о. arccos 2 i п - arccos

fninmax mo.4

) , S 1, .& 0 В выпрямительном режиме, о/ Дтау .S - -1 , S- угол восстановления запирающих свойств тиристоров в инвер- торном режиме.;

g - произведение тока нагрузки в долях номинального на относительное значение напряжения короткого замыкания питающего трансформатора с учетом реактанса сети;

m - пульсность схемы при симметричном управлении.

Блок 9 инициализирует величины I я и g, поданные на вход микропроцессора. В блоке 10 определяется режим работы выпрямителя, в зависимости от которого определяются параметры ы и S: в блоке 11 для вьтрямительного и в блоке 12 для инверторного режимов. Вычисления нижней границы 1 интервала изменения 1у, при котором появляются вынужденные углы, производится в блоке 13 по формуле (3). В блоке 15 сравнивается текущее значение Ijj с Ij . При ly i в блоке 14 вычисляется верхняя граница 2, по формуле (4). При.1,, f, с использованием логического блока 17 вычисление углов управления производится по известным формулам: в блоке 19 для вьшрямительного режима по формуле (1) и в блоке 20 для инверторного режима по формуле (2). После вычисления Ig в блоке 14 в логическом блоке 16 происходит сравнение I с Zjj. При 2 Ig сигнал управления l-j, лежит в интервале (1, I,) при котором появляются вынужденные углы, и вычисление углов управления производится по предложенному способу в блоке 18 по формулам (5) - (6), а при 1,, 1, управление программой передается на блок 17,

Сигналы d поступают на входы цифровых систем 4 и 5 импульсно- фазового управления, каждая из которых отрабатывает импульсы управления тиристорами следующим образом.

2J m

20

25

, {(

1, 0,5

COS

}5 Когда код счетчика становится равным или больше кода «Л ; устройство 25 сравнения кодов формирует импульс, воздействующий через формирователь 26 импульсов на соответствующий тири стор. Одновременно сбрасьшается триг гер 22 и в счетчик 24 записьшается код нуля.

Таким образом, способ поочередного управления преобразователем с дву мя вентильными группами позволяет расширить диапазон регулирования и управление тиристорами осуществлять короткими импульсами.

30 Формула изобретения

Способ поочередного управления преобразователем, содержащим две вен тильные группы, при котором регулирование выходного напряжения осуществляют в функции сигнала упра вления пропорционального внутренней ЭДС выпрямителя, путем изменения угла управления одной вентильной группы при постоянном значении угла управления другой, отличающийся тем что, с целью расширения диапазона регулирования и уменьшения установленной мощности вьшрямителя, минимальный и максимальный углы управления усгганавливают независимо от вынужденных углов управления и погасания, измеряют ток нагрузки, по знаку выходного напряжения преобразователя определяют его режим работы, в соответствии с которым определяют нижнюю и верхнюю границы интервала сигнала управления, при котором появляются вынужденные углы в соответствии с выражениями

21i

35

40

45

50

чч

oL - g) 1 + cos(- -S) - sh - (cos - g) . sin(fji - ) + g)/2,

+ соз(ы+ )-. cos 1

m

m

O

0

5

Блок 21 связи с сетью формирует импульсы в моменты времени, соответствующие точкам естественного отпирания тиристоров, Каждый импульс

взводит триггер 22 своего канала, разрешающей через логическую схему И 23 прохождение тактовых импульсов на суммирующий вход счетчика 24, в который предварительно записан код нуля, соответствующий моменту, естественного включения тиристора. Устройство 25 сравнения кодов сравнивает код счетчика и код ot- , пропорциональный величине угла управления.

5 Когда код счетчика становится равным или больше кода «Л ; устройство 25 сравнения кодов формирует импульс, воздействующий через формирователь 26 импульсов на соответствующий тиристор. Одновременно сбрасьшается триггер 22 и в счетчик 24 записьшается код нуля.

Таким образом, способ поочередного управления преобразователем с двумя вентильными группами позволяет расширить диапазон регулирования и управление тиристорами осуществлять короткими импульсами.

0 Формула изобретения

Способ поочередного управления преобразователем, содержащим две вентильные группы, при котором регулирование выходного напряжения осуществляют в функции сигнала упра вления, пропорционального внутренней ЭДС выпрямителя, путем изменения угла управления одной вентильной группы при постоянном значении угла управления другой, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования и уменьшения установленной мощности вьшрямителя, минимальный и максимальный углы управления усгганавливают независимо от вынужденных углов управления и погасания, измеряют ток нагрузки, по знаку выходного напряжения преобразователя определяют его режим работы, в соответствии с которым определяют нижнюю и верхнюю границы интервала сигнала управления, при котором появляются вынужденные углы в соответствии с выражениями

21i

5

0

5

0

ч

sh - (cos - g) . sin(fji - ) + g)/2,

51282288

где 1, - нижняя граница интервала сигнала управления; соответственно верхняя граница;

Сигнал управления, пропор- 5 циоиальный внутренней ЭДС выпрямителя;

« 1, -.

i tiMHH S - .

1, - в выпр мит ёльном режиме;

1,.МйкеЗ

-1 ,;8 - угол восстановления запира- кядих свойств тиристоров в инверторном режиме;

10

у

arccos{l, - 0,5 g +,sin(S - |) |Г- „

otjj arccos {21 - cosol, J ,

g -. произведение тока нагрузки в долях номинального на относительное значение нгГ- пряжения короткого замыкания питающего трансформатора с учетом реактанса сети; m - пульсность схемы при симметричном управлении, сравнивают текущее значение сигнала управления с граничными значениями и при значении сигнала управления внутри интервала появления вынужденных углов углы управления вентильных групп устанавливают в соответствии с выражениями

(ртг

где 1 углы управления первой 0 и второй вентильных групп.

fc

фаг.З

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорными преобразователями. Целью изобретения является расширение диапазона регулиро- вания и уменьшение установленной мощности преобразователя. Сигнал управления, пропорциональный внутренней ЭДС выпрямителя, и сигнал, пропор-- циоНальный току нагрузки в долях от номинального, через аналого-цифровые преобразователи 1,2 подаются на входы микропроцессора, в котором по заданному алгоритму вырабатываются сигналы, равные углам управления, которые поступают на входы цифровых Систем импульсно-фазового управления 4 и 5, каждая из которых вырабатывает импульсы управления тиристорами для вентильных групп. 3 ил. «В b

Составитель А,Придатков Редактор С.Патрушева Техред В.Кадар Корректор Е.Рошко

7283/56

Тираж 661Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открыт1ий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная,4