Способ подавления низкочастотных гармоник на выходе выпрямителя Советский патент 1987 года по МПК H02M1/14 

113288932

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в управляемых вентильных преобразователях электрической энергии,.

Цель изобретения - повышение качества регулирования выходного напряжения выпрямителя.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый Q фазы В;

способ; на фиг.2 - временные диаграм- Таким образом, согласно предлагаемы работы, устройства.мому способу интегрирование выходнолом управления выпрямителем и в виде суммы обоих сигналов поступает на управляющий вхвд блока 3 фазосмещения, который осуществляет сдвиг по фазе импульсов управления тиристоров фазы С в функции суммарного сигнала управления. Аналогично происходит управление моментами включения тиристоров

Устройство дня подавления низкочатотных гармоник на выходе выпрямителя- содержит блоки 1-3 фазосмеще- ния в канале управления тиристорами каждой из фаз выпрямителя, интеграторы 4 и 5, выходы Которых подсоединены соответственно через сумматоры 6 и 7 к управляющим входам блоков 2 и 3 фазосмещения, аналоговые ключи 8- 11, выходы которых попарно объединены для ключей 8,9 и 10, 11 и подсоединены соответственно к входам интеграторов 5 и 4, входы аналоговых ключей 9 и 11 подключены к прямому, а ключей 8 и 10 - к инверсному выходам датчика 12 выходного напряжения выпрямителя, причем управляющие входы аналоговых ключей 8 и 9 подсоединены через устройство 13 управления ключами к выходу блока 3 фазосмещения, а управляющие входь аналоговых ключей 10 и 11 подсоединены через устройство 14 управления ключами к выходу блока 2 фаэрсмещения.

.Устройство работает следующим образом.

Каждое из устройств 13 и 14 управления- ключами синхронизируется один раз в период от импульсов управления тиристорами своей фазы (диаграмма 15 на фиг. 2, где U - напряжение питающей сети: Т - период) и формирует для своей пары аналоговых ключей управляющие сигналы, периодичность и длительность которых соот- ветст .уют диаграммам 16 и 17 (фиг.2)

При поступлении сигналов управления на управляющие входы аналоговых ключей, например 8 и 9, они замыкаются, подключая вход интеграторов 5 прочердно к инверсному и прямому выходам датчика 12 выходного напряжени вы прямителя. Выходное напряжение интегратора 5, пропорциональное гармонике удвоенной частоты питающей сети в выходном напряжении выпрямителя, складывается на сумматоре 7 с сигнафазы В;

лом управления выпрямителем и в виде суммы обоих сигналов поступает на управляющий вхвд блока 3 фазосмещения, который осуществляет сдвиг по фазе импульсов управления тиристоров фазы С в функции суммарного сигнала управления. Аналогично происходит управление моментами включения тиристоров

0

го напряжения ныпрямителя производят поочередно с псхложительным и отрица- 5 тельным знаками в интервалах времени, равных Т/6, следующих друг за другом с интервалом Т/12. Интегрирование в указанной последовательности выходного напряжения выпрямителя позволяет исключить из сигналов обратной связи составляющую, пропорциональную постоянному значению выходного напряжения вьтрямителл,

«Если через г обозначить постоянную интегрирования5 то среднее за период Т значение сигнала обратной

связи равно:

тт/6 ST/12

т 1 Г --- If I - i + Udt

где и - выходное напряжение выпрямителя. Представим выходное напряжение выпря5

0

5

Udt ™ 1 ГUdt- Г Udt4 jiTliz : L JJT(

11T|12

Udtj,

T/4 (1)

мителя в виде разложения в ряд Фурье:

и

nn

sin (-|-t+ Pj, (2)

0

5

0

где U - постоянная составляющая

выпрямленного напряжения; и - амплитуда п-й гармоники

Гпп

выпрямленного напряжения; - фаза п-й гармоники выпрямленного напряжения.. После подстановки (2) в (1), интегрирования и преобразований интеграл (1) приводится к виду:

00

и. . Jt

I -

сап

1гИ

sin

П X

JI

COS -2n

5li . sin(j2ii

55

+ 4 ) , и (3)

Из (3) следует, что постоянная составляющая выпрямленного напряжения ЦэСоНе влияет на значение интег Л рала (1). Так как sin п О для

D

всех гармоник вида п 2 k +1, где k JT

1,2,3...; sin -т- О для всех гармоник вида п 4 ;(ki1); cos -

для всех гармоник вида (kt1), можно сделать вывод, что все нечбт- ные гармоники, четные гармоники. кратные 6 (канониче ские гармоники). и четные гармоники, кратные 4, также не влияют на значение интеграла (1). Принимая во внимание, что гармоники вида (6k±.1) в выходном напряжении выпрямителя имеют высокий порядок (, 14, 22...) и, как правило, малую амплитуду, а также учитывая, что слагаемые в (3) обратно пропорциональны номерам Гармоник, можно , пренебречь влияййем гармоник вида (6k+1) на значение интеграла (1) которое в этом случае определяется только гармоникой второго порядка:

,..- (-г-%). )

Таким образом, из (4) следует, что сигнал обратной связи зависит только от гармоники удвоенной частоты питающей сети, содержащейся в выходном напряжении выпрямителя. 0тсут ствие в сигналах обратной связи составляющей, пропорциональной посто янному значению выходного напряжения

выпрямителя, позволяет реализовать способ путем простого суммирования сигналов обратной связи с сигналом управления выпрямителем. При этом быстродействие выпрямителя по сигналу управления не ограничивается, что позволяет улучшить качество регулирования его выходного напряжения.

ормула изобретения

15

Способ подавления низкочастотных гармоник на выходе выпрямителя, зак- лючанщийся в пофазном управлении моментами включения тиристоров выпря0 мителя с помощью сигналов обратной связи, каждый из которых получают путем интегрирования выходного напряжения выпрямителя в интервалах времени, пропорциональных периоду пита5 ющей сети Т, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования выходного напряжения выпрямителя, интегрирование его вы- . ходного напряжения производят пооче0 редно с положительным и отрицательным знаками в интервалах времени,равных Т/6, следующих друг за другом с интервалом Т/12.

/f тиристорам Разб1А

Рив.1

17

Фиг. 2

Редактор Н. Тупица

Составитель А, Кириллов

Техред Л.Сердюкова Корректор А. Зимокосов

Заказ 3495/55 Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в управляемых вентильных преоб- разоват элях .электрической энергии. Цель изобретения - повышение качества регулирования выходного напряжения выпрямителя. Способ подавления низкочастотных гармоник состоит в том, что пофазное управление моментами включения тиристоров осуществляется с помощью сигналов обратной связи. Каддый сигнал обратной связи получают путем интегрирования выходного напряжения выпрямителя в интервалах времени,пропорциональных периоду питающей сети Т. При этом указанное интегрирование производят поочередно с положительным и отрицательным знаками в интервалах времени, равных Т/6, следующих друг за другом с интервалом Т/12. Сигнал обратной связи зависит, при этом, только от гармоники удвоенной частоты питающей сети, содержащейся в выходном напряжении выпрямителя. Отсутствие в сигналах обратной связи составляющей, пропорциональной постоянному значению выходного напряжения выпрямителя, позволяет реализовать способ., путем простого суммирования сигналов обратной связи с сигналом управления выпрямителем. При этом быстродействие выпрямителя по сигналу управления не ограничивается. 2 ил. (Л