Способ подавления низкочастотных гармоник пульсаций выходного напряжения тиристорного выпрямителя Советский патент 1988 года по МПК H02M1/14 

сд

со о: оо

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах регулирования с управляемыми тиристорными выпрями- телями.

Цель изобретения - улучшение линейности частотной характеристики, определяющей связь между управляющим и выходным сигналами тиристорного вы- прямителя, что повышает качество регулирования.

На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг, 2 - зави симость фактора пульсации от угла-управления ,

Устройство (фиг, 1) содержит суммирующий усилитель 1, первый вход которого является входом сигнала управления, выход предназначен для подключения к управляющему входу тиристорного выпрямителя 2, для подключения к вьгео ду которого предназначен вход датчи- ка 3 напряжения, второй вход суммирующего усилителя 1 соединен с выходом частотного селектора 4, регулируемый усилитель 5, первый вход которого соединен с выходом суммирующего усили- теля 1, второй вход - с выходом частотного селектора 4, а вход управления - с первым входом суммирующего усилителя 1, вьпсод регулируемого усилителя 5 соединен с первым входом сум мйрующего усилителя 6, второй вход которого соединен с выходом датчика 3 напряжения, а выход - с входом частотного селектора 4,

Регулируемый усилитель 5 представ- ляет собой инвертирующий усилитель, коэффициент передачи которого изменяется подключением цепи положительной обратной связи операционного усилителя 7, При открытом состоянии тран- зистора 8 цепь положительной обратной связи, состоящая из резисторов 9 - 12, разомкнута. Коэффициент передачи регулируемого усилителя в этом случае по каждому из информационных входов определяется отношением резистора 13 к величинам резисторов 14 и 15. При закрытом состоянии транзистора 8 подключается цепь положительной обратной связи, увеличивая тем самым коэффициент передачи регулируемого усилителя 5. Порог переключения транзистора 8 под действием сигнала управления и, определяется величиной напря

д г

0

5

.жения смещения, подаваемого через резистор 11 от источника 16,

В процессе работы устройства сигнал ошибки по переменной составляющей сигнала управления на частоте подавляемой низкочастотной гармоники, в функции которого регулируют тиристор- ный выпрямитель, получают вычитанием из сигнала управления U, сигнала в функции низкочастотной гармоники выходного сигнала тиристорного выпрямителя. В устройстве этот процесс осуществляется в суммирующем усилителе 1, на первый вход кбторого подают сигнал управления } , а на второй вход - сигнал обратной частотной свя- ,зи с выхода частотного селектора 4 в виде гармонического колебания с частотой подавляемой низкочастотной гармоники.

Сигнал, содержащий гармоники сигнала управления, получают сложением сигнала ощибки, которым регулируют тиристорный выпрямитель, и сигнала в функции низкочастотной гармоники. В устройстве это происходит следующим образом. Сигнал ошибки с выхода суммирующего усилителя 1 подают на первый информационный вход регулируемого усилителя 5, На второй информа- ционньш вход регулируемого усилителя 5 подают выходной сигнал частотного селектора 4, который компенсирует составляющую от подавляемой низкочастотной гармоники, поступающей на его первый информационный вход с выхода суммирующего усилителя 1 , В результате этого выходной сигнал регулируемого усилителя 5 содержит только гармоники сигнала управления и,.

Согласно предлагаемому способу из выходного сигнала тиристорного выпрямителя дополнительно вычитают полученный сигнал, содержащий гармоники сигнала управления и представляющий собой сумму сигнала ошибки и сигнала в функции низкочастотной гармоники, усиленную на величину коэффициента передачи тиристорного выпрямителя с учетом фактора пульсаций. Для этого в устройстве выходной сигнал регулируемого усилителя 5 поступает на первый вход суммирующего усилителя 6, на второй вход которого поступает выходной сигнал датчика 3 напряжения тиристорного выпрямителя 2, в результате чего выходной сигнал суммирую314

щего усилителя 6 содержит информацию только о низкочастотных гармониках тиристорного выпрямителя 2, возникающих в нем под действием разного вида несимметрии. Обратная отрицательная связь по гармоникам сигнала управления и отсутствует, что не вызывает искажения частотньк характеристик коэффициента передачи между сигналом управления D, и выходным сигналом тиристорного выпрямителя U.

Для повьшения точности стабилизации линейности частотной характеристики в устройстве, реализующем предлагаемый способ, коэффициент передачи регулируемого усилителя 5 изменяется в зависимости от величины сигнала управления U). Для малых значений сигнала управления U,, которым соответствует малое значение угла управления ои (фиг. 2) и где зависимость фактора пульсации имеет большой наклон, транзистор 8 под действием напряжения смещения, подаваемого через резистор 11 от источника 16, находится в открытом состоянии. Открытый транзистор 8 шунтирует резисторы 9 и 10, отключая этим положительную обратную связь операционного усилителя 7.

При увеличении сигнала управления и транзистор 8 закрывается. Включение положительной обратной связи операционного усилителя 7 через резисторы 10 и 12 увеличивает коэффициент передачи регулируемого усилителя 5, что компенсирует уменьшение наклона зависимости (o(.) (фиг.2). Компенсация нелинейности зависимости F f(ot) стабилизирует линейность частотных характеристик в широком диапазоне изменения сигнала управления.

Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в снижении установленной мощности

3

фильтрующего оборудования бет ухудшения динамических свойств стабилизированного источника тока.

Формула изобретения

Способ подавления низкочастотных гармоник пульсаций выходного напряжения тиристорного выпрямителя, заключающийся в том, что путем вычитания из сигнала управления сигнала, пропорционального низкочастотной гармонике выходного напряжения тиристорного выпрямителя, и формируют сигнал ошибки по переменной составляющей сигнала управления на частоте подавляемой низкочастотной гармоники, прямо пропорционально которому регулируют

выходное напряжение тиристорного выпрямителя , отличающийся тем, что, с целью улучшения линейности частотной характеристики тиристорного выпрямителя, формируют алгебраическую сумму сигнала ошибки по переменной составляющей сигнала управления на частоте подавляемой низкочастотной гармоники и сигнала, пропорционального низкочастотной гармонике выходного напряжения тиристорного выпрямителя, усиливают полученньи сигнал на коэффИ1щент передачи тиристорного выпрямителя с учетом фактора пульсаций, а сигнал, пропорциональный низкочастотной гармонике, формируют из сигнала, получаемого путем вычитания из сигнала, пропорционального выходнй- trj напряжению тиристорного вьтрямите- ля, усиленного сигнала, пропорционального алгебраической сумме, сигнала ошибки по переменной составляющей сигнала управления на частоте подавляемой низкочастотной гармоники и сигнала, пропорционального низкочастотной гармонике выходного напряжения тиристорного выпрямителя.

of.

Изобретение относится к преобразовательной технике. С целью улучшения линейности выходной частотной характеристики тиристорного выпрямителя 2, из его выходного сигнала дополнительно вычитают сигнал ошибки и сигнал в функции низкочастотной гармоники, усиленные на величину коэффициента передачи тиристорного выпрямителя 2 с учетом фактора пульсаций. Для этого в устройстве выходной сигнал регулируемого усилителя 5 поступает на первый вход суммирующего усилителя 6, на второй вход которого поступает выходной сигнал датчика 3 напряжения. В результате вычитания из выходного сигнала датчика 3 напряжения тиристорного выпрямителя 2 выходного сигнала регулируемого усилителя 5 выходной сигнал суммирующего усилителя 6 содержит информацию только о низкочас тотных гармониках тиристорного выпрямителя 2, возникающих в нем под действием разного вида несимметрии. Обратная отрицательная связь по га-змоникам сигнала управления отсутствует, что не вызывает искажения частотных характеристик коэффициента передачи между сигналом управления и выходным сигналом тиристорного выпрямителя 2. 2 ил. « сл