Способ регулирования тока нагрузки вентильного преобразователя Советский патент 1987 года по МПК H02M7/12 H02M7/48 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования тока нагрузки вентильных преобразователей напряжения переменного тока в напряжение ПОСТОЯНРЮГО тока с использованием цифровых устройств управления.

Цель изобретения - увеличение точности регулирования тока путем значительного уменьшения влияния пульсационной составляющей при сохранении высокого быстродействия регулирования тока.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - диаграммы его работы.

Устройство содержит последовательно соединенные дискретный формирователь 1 сигнала управления, блок 2 импульсно-фазового управления, интеграторы 3 и 4 с входами установки начальных значений, подключенные к входам блоков 5 и 6 выборки и хранения, выходные сигналы которых поступают на блок 7 деления, а выходной сигнал блока 7 ноступает на вход дискретного формирователя 1 сигнала управления. На ьходы установки интеграторов 3 и 4 сигналы с выходов блоков 5 и 6 поступают через вычитающие устройства 8 и 9, на вторые входы которых поступают сигналы с выхода самих интеграторов. Сигнал на установочные входы интеграторов 3 и 4 и блоков 5 и 6 выборки и хранения поступают через ключи 10-13, первые два из которых управляются таймером 14, вторые два -- сигналом с выхода блока 2 импульсно-фазового унравления.

На фиг. 2 приведены кривая 15 тока нагрузки ((/), кривая 16 текущего среднего ii,c сигнала обратной связи, кривая 17 интеграла от кривой ((/).

Существо изобретения заключается в следу юнлем.

С помощью цифрового вычислительного устройства по пропорционально-интегральному закону регулирования через промежутки времени Тр, составляющие часть периода пульсации TO, формируют сигнал управления, определяю иди и yro;i отпирания вентилей а, на основании информации о заданном значении тока, об интеграле от кривой тока нагрузки за отрезок времени, прошедший от момента формирования носледнего импульса управления, о значении этого отрезка времени. При этом в качестве сигнала обратной связи принимают значение текущего среднего, полученное путем деления значения интеграла на длительность отрезка времени. В качестве начального значения интегральной составляющей закона регулирования используют значение этой составляющей в момент формирования последнего импульса управления, т. е. в момент /„.

Таким образом, при применении предлагаемого способа сигнал управления U после

каждого отрезка времеьг- длительностью Тр в момент t вычисляют по соотношениям

(У| 7,)+/(1е;1п

, + К2г- )

,J(i(/))

0

5

0

5

0

5

0

5

t-t,.

Здесь величина U определяет интегральную составляющую закона регулирования, величина /(se - пропорциональную (К., К.2 - постоянные коэффициенты), а величина У - требуемый угол отпирания, например, с помощью известного соотнощения

а агссо5(у/} макс)()

Величина У1() - значение интегральной составляющей, т. е. величины U в момент появления последнего импульса управления, т. е. в момент времени ;„. В момент формирования следующего импульса управления, т. е. в момент времени , + i, значение и запоминается для использования на следующем отрезке времени t - tn, а значение текущего среднего вычисляется заново. На такте вычислений K(K,2,...,q), находящемся внутри периода пульсаций п, сигнал обратной связи равен

1пЖТр i 1 ji,t)dt.

ш

Как видно из диаграммы на фиг. 2, кривая ioc изменяется более плавно и имеет меньшую скорость изменения, чем i и ; ,. в моменты, нредшествующие отпиранию очередного вентиля, т. е. около 60°. Благодаря этому при испол1;3овапии („ в качестве сигнала обратной связи влияние пульсационной составляющей в несколько раз снижается.

Устройство работает следующим образом.

Выходные импульсы блока 2 поступают на управляющие переходы тиристоров вентильного преобразователя с фазовым углом а. Дискретный формирователь сигнала унравления на основании сигнала задания тока Ь и сигнала ioc, получ;земого с выхода блока 7, с периодом Тр вычисляет сигнал унравления lJ(k) по соотношениям (1) и (2). При вычислении составляющей но соотношению (1) ее начальное значение равно ее значению в момент (рормирования носледнего, предшествующего данному моменту времени импульса управления. Каждый такой импульс с выхода блока 2 поступает в блок 1 для фиксации значения этой составляющей Y, которое до появления следующего импульса управления будет использовано в качестве начального значения.

Информация ioc на выходе блока 7 образуется следующим образом.

На вход интегратора 4 поступает сигнал тока нагрузки i. Через каждый интервал времени Г,„ формируемый таймером 14, замыкается ключ 10. При этом выходной сигнал интегратора 4 заноминается в устройстве 6 выборки-хранения. Таким образом.

выходной сигнал 6 равен числителю в формуле (5). Этот сигнал поступает на вход делимого устройства 7 деления. На вход интегратора 3 подается постоянный сигнал. Ключ 11 и устройство 5 выборки-хранения работают аналогично узлам 10 и 6. Таким образом, сигнал на выходе блока 5, пропорциональный К-Тр, поступает на вход делителя устройства деления, а сигнал с выхода блока 7 равен сигналу /ос- На выхоФормула изобретения

Способ регулирования тока нагрузки вентильного преобразователя, заключающий- 5 ся в том, что изменяют фазу импульсов управления вентилями преобразователя в зависимости от сигнала управления, причем последний формируют многократно ьи интервале дискретности работы преобразователя в виде суммы двух сигналов, первый дах вычитающих устройств 8 и 9 образу- Ю„з которых пропорционален сигналу рассог- ется разность между выходами интеграто-ласования между сигналом задания и сиг- ров и выходами устройств 5 и 6 выборки-налом обратной связи, а второй пропорци- хранения, т. е. те составляющие интегра-овален сумме его начального значения и лов, которые не были учтены при форми-сигнала рассогласования, отличающийся ровании очередного импульса управления. ЕС-тем, что, с целью увеличения точности рели при появлении этого импульса сбросить интеграторы 3 и 4, то эти составляющие будут утеряны и, следовательно, регулирование тока будет производиться с ощиб- кой. Для исключения этой ощибки указангулирования, интегрируют ток нагрузки на интервале времени от момента формирования предшествующего импульса управления вентилями преобразователя до момента формирования очередного сигнала управные составляющие используются для уста-20 ления, делят результат интегрирования на

новки начальных значений интеграторов придлительность указ анного интервала времени,

замыкании ключей 12 и 13.в результате чего формируют указанный сигТаким образом, уменьшение пульсацион-нал обратной связи, запоминают значение

ной составляющей сигнала обратной связиуказанного второго сигнала в момент форпозволяет существенно повысить точностьмирования очередного импульса управлерегулирования тока нагрузки вентильного25 вентилями преобразователя, в результапреобразователя при сохранении быстродействия.

те чего формируют указанное начальное значение этого сигнала.

Формула изобретения

Способ регулирования тока нагрузки вентильного преобразователя, заключающий- ся в том, что изменяют фазу импульсов управления вентилями преобразователя в зависимости от сигнала управления, причем последний формируют многократно ьи интервале дискретности работы преобразоватегулирования, интегрируют ток нагрузки на интервале времени от момента формирования предшествующего импульса управления вентилями преобразователя до момента формирования очередного сигнала управте чего формируют указанное начальное значение этого сигнала.

0,3

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования тока нагрузки вентильных преоб8 разователей. Целью изобретения является увеличение точности регулирования тока. На вход интегратора 4 поступает сигнал тока нагрузки, на интегратор 3 - постоянный сигнал. На выходах вычитающих устройств 8 и 9 образуется разность между выходами интеграторов 3 и 4 и выходами устройств выборки-хранения 5 и б, т. е. те составляющие интегралов, которые не были учтены при формировании очередного импульса управления. Указанные составляющие используются для установки начальных значений интеграторов при замыкании ключей 12 и 13. Сигналы с выходов устройств выборки-хранения 5, 6 поступают через устройство деления 7 на вход формирователя сигнала управления 1. Уменьщение пульсацион- ной составляющей сигнала обратной связи позволяет повысить точность регулирования тока нагрузки вентильного преобразователя. 2 нл. Ш (Л /Г7иристарно/ у f7jf eff5pa - за егелю со о 4 4: 00

Редактор Е. Копча Зака.з 1321/55

Составитель А. Придатков

Техред И. ВересКорректор И. Муска

Тираж 661Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4