Способ управления тиристорным выпрямителем Советский патент 1988 года по МПК H02M7/155 

ОО 00

N(

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления тиристорными преобразователями переменного напряжения в постоянное.

Целью изобретения является повышение точности управления тиристорным преобразователем при колебаниях напряжения питающей сети.

На чертеже изображено устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит трансформатор 1, датчик 2 амплитуды напряжения, элемент 3 сравнения, функциональный преобразователь 4, суммирующий элемент 5, фазосдви- гающий элемент 6.

Устройство работает следующим образом.

В элементе 3 сравнения сравнивается опорное напряжение Uon, пропорциональное номинальной амплитуде напряжения сети и напряжение иф, пропорциональное фактическому значению напряжения сети, получаемое с помощью датчика 2 амплитуды напряжения и трансформатора 1. На выходе элемента 3 сравнения получается напряжение UK Uon-иф, которое подается в функциональный преобразователь 4.

В функциональном преобразователе 4 формируется напряжение коррекции в соответствии с формулой

,

в суммирующем элементе 5 происходит суммирование напряжения управления Jy и корректирующего напряжения UK. Полученное суммарное напряжение U преобразуется фазосдвигающим элементом 6 в угол управления а, в случае равенства напряжения сети номинальному и U U,. При отклонении напряжения сети от номинального UK О и и у Uy, поэтому угол управления а изменяется на величину Да. Уменьшение или увеличение угла управления вызванное изменением напряжения управления и,,, приводит к изменению корректирующего напряжения, а соответственно к увеличению или уменьшению Да.

Среднее значение выходного напряжения Urfm-фазного тиристорного преобразователя определяется формулой

Ктр m/ n-Um-sin cosa

(1)

где m - число фаз преобразователя;

Urn- амплитуда фазного напряжения; а - угол управления;

Ктр - передаточный коэффициент силового согласующего трансформатора.

Можно записать для передаточного коэффициента системы

К cosa/Uy(2)

тогда

и Ктр-т/л-и 51п Ки

(3)

При колебаниях напряжения сети изменяется амплитуда фазного напряжения, т.е.

и и„н+ ди„(4)

где итФ - фактическое значение амплитуды

напряжения; Urn - номинальное значение амплитуды

напряжения;

дит - приращение амплитуды напряжения сети.

Для уменьщения влияния колебаний напряжения питающей сети вводится корректирующий сигнал - корректирующее напряжение UK, при этом на вход фазосдвига- ющего устройства поступает сигнал, равный 5 сумме напряжения управления Uy и корректирующего напряжения UK.

Тогда для нового значения выпрямленного напряжения имеем

Ud Ктр ш/я sin| ( ди„) (U,+UK)K

0

(5)

25

где 1( cosa новое значение передаUV+UK точного коэффициента

системы, не равное К

вследствие нелинейности

характеристики системы.

Уравнение (5) можно переписать

If, l tHcinJl

W cini.

30 Ud KTP K sin iU HUy-f KTP K y-sin|

AUm U,,+ ( ди„)(6)

Анализ (2) - (6) показывает, что для широко распространенных одноканальных и многоканальных синхронных систем уп- 35 равления тиристорными преобразователями величина К, определяемая по (2), в рабочем диапазоне изменения углов а управления изменяется несущественно, что дает возможность получить достаточную степень компенсации колебаний напряжения сети и повысить точность управления тиристорным преобразователем в (3-10) раз (в зависимости от угла управления), задавщись условием компенсации

40

-t/ h-ini.ir,

5 Ud KTpK sin U HU,,Ud

(7)

Причем при увеличении угла управления точность увеличивается. Тогда из (6) с условием (7) получаем уравнение

1 -W „;„ 9/

50 KTpK fLsin ДU„U,-f(U« + ДU„)Uк

0

(8)

или

Д U™U,,+ и„н UK + д U«UK О (9) 55 Из уравнения (9) получаем формулу для определения напряжения коррекции, которое несложно реализовать в системах управления тиристорными преобразователями на

основе существующих интегральных микросхем, например на основе интегральной микросхемы К525 ПС1 .

UK

AU.-UV

UnA

(10)

Если Uo ри„к, а UK Р(и„н- и„ф)

,,PAUmU.

- ,и

что соответствует формуле (10).

Таким образом, предлагаемый способ управления позволяет для щирокого круга тиристорных преобразователей существенно снизить влияние колебания напряжения сети на величину среднего значения выпрямленного напряжения и, тем самым, увеличить

точность управления тиристорным преобразователем.

Формула изобретения

Способ управления тиристорным выпрямителем, заключающийся в том, что сигнал управления углом отпирания тиристоров формируют в зависимости от напряжения управления и напряжения коррекции,

отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, измеряют напряжение сети, формирование сигнала углом отпирания тиристоров осуществляют суммированием напряжения управления и напряжения коррекции, причем напряжение коррекции формируют делением разности номинального и фактического напряжений сети на фактическое напряжение сети и умножением результата деления на напряжение управления.