Устройство для управления м-пульсным вентильным преобразователем Советский патент 1989 года по МПК H02M7/12 

б

(Л

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике для управления выпрямителями с повышенным качеством выходного напряжения. Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение уровня неканонических гармоник при одновременном обеспечении инвариантности к колебаниям напряжений питающей сети. Устройство содержит последовательно включенные умножитель 10 числа фаз, многофазный выпрямитель 11, блок 12 фильтров и дифференциальный усилитель 13, а также компаратор 17 и источник 18 опорного напряжения, причем вход умножителя числа фаз подключен к трехфазной сети переменного тока, инверсный вход дифференциального усилителя присоединен к источнику управляющего напряжения, выход - к вторым входам компараторов каждого канала, при этом блок фильтров содержит параллельно соединенные по входу фильтр низких частот и селективный усилитель с дискретно изменяющимся коэффициентом усиления, выходы которых подсоединены к прямому входу дифференциального усилителя, а управляющий вход селективного усилителя подключен к выходу компаратора, выходы которого подключены к источникам управляющего 14 и опорного 18 напряжений. Для устранения влияния напряжений прямой последовательности на уровень амплитуды гармоники в зависимости от угла управления вводится дискретное изменение коэффициента усиления селективного усилителя 16. 1 ил.

СП

ю ел

00

НИИ питаюцей сети. Устройство содержит последовательно включенные умножитель 10 числа фаз, многофазный выпрямитель 11, блок 12 фильтров и дифференциальный усилитель 13, а также компаратор 17 и источник 18 опорного напряжения, причем вход умножителя числа фаз подключен к трехфазной сети переменного тока, инверсный вход дифференциального усилителя присоединен к источнику управляющего напряжения, выход - к вторым входам компараторов каждого канала, при этом блок фильтров содержит параллельно соеди- eнныe по входу фильтр низких частот

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления выпрямителями, к которым предъявляется повышение требований к качеству выпрямленного напряжения.

Целью изобретения является повышение качества выпрямленного напряжения

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

На чертеже изображены т/2 канала устройства, причем каждый из них содержит последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель 1, ин- тегратор 2 с ключом 3 сброса, компаратор и формирователь 5 импульсов. Вход блока 6 синхронизации подсоединен к входу первого выпрямителя , а выход - к первому входу двухвходового элемен та И 7, второй вход которого подсоединен к выходу этого элемента через одковибратор 8. Одновременно выход элемента И подключен к первому R- входу RS-триггера 9, второй пход по- следнего подключен к выходу Оорииро- вателя 5 импульсов, а прямой выход - к управляющему входу ключа 3 сбросп интегратора.

Второй вход компаратора подключен к трехфазной системе напряжений сети через последовательно включеннь1е умножитель 10 числа фаз, многофазный выпрямитель 11, блок 12 фильтров и дифференциальный усилитель 13. Источник управляющего напряжения подсоединен к инвертирующему входу ycvi- лителя 13. Блок 12 фильтров солсрч(ит параллельно с осздиненные фильтр IS ни

и селективный усилитель с дискретно изменяющимся коэффициентом усиления, выходы которых подсоединены к прямо- му входу дифференциального усилителя, а управляющий вход селективного усилителя подключен к выходу компаратора, выходы которого подключены к источникам управляющего И и опорного 18

напряжений. Для устранения влияния напряжений прямой последовательности на уровень амплитуды гармоники в зависимости от угла управления вводится дискретное изменение коэффициента

усиления селективного усилителя 1б. 1 ил.

5

Q

,, Q 45

50

ких частот и селективный усилитель 1б с дискретным изменением коэффициента усиления, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора 17, а входы последнего подключены к источникам управляющего напряжения I и опорного 18.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение одной из фаз, подключенное к соответствующему каналу, например фазы Л, выпрямителем 1 выпрямляется и подается на вход интегратора 2. Одновременно это же напряжение подводится к входу блока 6 синхронизации, который вырабатывает узкие импульсы в моменты времени, когда входное напряжение подводится к входу блока 6 синхронизации, который вырабатывает узкие импульсы в моменты времени, когда входное напряжение достигает нуля. Эти импульсы поступают на вход элемента И 7, к второму входу которого подключен выход одно- вибратора 8. Устойчивое состояние одновибратора такое, что на выходе его и, следовательно, на втором входе элемента И содержится логическая единица. Благодаря этому синхроимпульс поступает на выход элемента И 7, перебрасывает одновибратор 8 в возбужденное состояние и триггер 9 в состояние, при котором на его прямом выходе появляется логический нуль , и ключ 3 размыкается. В течение интервала времени, пока одновибратор 8 в возбужденном состоянии, на его выходе сигнал, соответствующий ло5

гическому нулю, и элемент 7 не пропускает на выход импульсы, обусловленные возможными коммутационными кажениями.

При разомкнутом ключе 3 напряжение выпрямителя 1 каждого канала интегрируется и одновременно сравнивается на компараторе i с напряжением подаваемым с выхода дифференциально го усилителя 13 и определяемым как разность между выходным напряжением блока 12 фильтров и управляющим, подаваемым с выхода источника И. Напряжение многофазного выпрямителя 11 содержит пульсации высших гармоник и гармоники частоты 100 Гц, обусловленной несимметрией напряжений питающей сети. При многофазной схеме преобразования и выпрямления пульсации высших гармоник имеют малые амплитуды и высокие частоты. Вследствие этого они легко отфильтровываются фильтром низких частот, на выходе которого получается огибающая сетевых напряжений, содержащая полную информацию об их колебаниях и отклонениях.

Гармонику частоты 100 Гц выделяет селективный усилитель 15 с дискретно изменяющимся коэффициентом усиления. Необходимость дискретного изменения коэффициента усиления обусловлена следующим. Как показали экспериментальные и теоретические исследования в кривой выпрямленного напряжения прототипа амплитуды гармоники часто30 И, второй вход которого подсоединен к выходу этого элемента через одно- вибратор, выход элемента И подключен к первому R-входу RS-триггера, а второй S-вход присоединен к выходу формирователя импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения качества выпрямленного напряжения путем снижения уровня неканонических гармоник в выпрямленном наты 100 Гц изменяются по амплитуде и фазе в зависимости от угла управления дд пряжении при несимметрии питающей вентилей оС и максимальное значение сети, оно дополнительно снабжено амплитуды гармоники достигает 3 последовательно включенным умножите- приоС 90 . Обусловлено это тем, что лем числа фаз напряжения сети, много- в формировании амплитуды гармоники фазным выпрямителем, блоком фильтров принимает участие составляющая напря- АГ и дифференциальным усилителем, а так- жений прямой последовательности. Вли- же компаратором и источником опорного напряжения, причем вход умножителя числа фаз подключен к трехфазной сети переменного тока, инверсный 50 вход дифференциального усилителя присоединен к источнику управляющего наяние напряжении прямой последовательности на уровень амплитуды гармоники в зависимости от угла управления вентилей различно. Для устранения этого явления вводится дискретное изменение коэффициента усилиения селективного усилителя 1б. Значение опорного напряжения Ugn установлено на уровне 0,5 . Коэффициент усиления селективного усилителя 1б Ку изменяется в функции результата сравнения величин опорного Uj,p и управляющего напряжений Uu в компараторе 17:

55

пряжения, выход - к вторым входам компараторов каждого канала, при этом блок фильтров содержит параллельно соединенные по входу фильтр низких частот и селективный усилитель с дискретно изменяюи имся коэффициентом усиления KU в соответствии с формулой

Uu fr и.

Uu и.

.

1.

При таком изменении параметров блока 1б обеспечивается подавление гармоники частоты 100 Гц, обусловленной несимметрией напряжений питающей сети, до уровня (0,2-0,4)6 во всем диапазоне управления.

Формула изобретения

Устройство для управления т-пуль- сным вентильным преобразователем, содержащее т/2 канала, в каждом из которых содержатся последовательно включенные двухполупериодный выпрямитель , интегратор с управляющим ключом сброса,компаратор и формирователь импульсов, а также блок синхронизации, одновибратор, двухвходовой элемент

И, RS-триггер и источник управляющего напряжения, .причем вход блока синхронизации подсоединен к входу первого выпрямителя, а выход - к первому входу двухвходового элемента

И, второй вход которого подсоединен к выходу этого элемента через одно- вибратор, выход элемента И подключен к первому R-входу RS-триггера, а второй S-вход присоединен к выходу формирователя импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения качества выпрямленного напряжения путем снижения уровня неканонических гармоник в выпрямленном на

пряжении при несимметрии питающей сети, оно дополнительно снабжено последовательно включенным умножите- лем числа фаз напряжения сети, много- фазным выпрямителем, блоком фильтров и дифференциальным усилителем, а так- же компаратором и источником опорного напряжения, причем вход умножителя числа фаз подключен к трехфазной сети переменного тока, инверсный вход дифференциального усилителя присоединен к источнику управляющего на55

пряжения, выход - к вторым входам компараторов каждого канала, при этом блок фильтров содержит параллельно соединенные по входу фильтр низких частот и селективный усилитель с дискретно изменяюи имся коэффициентом усиления KU в соответствии с формулой

115258 2 8

(1, при иц UgnВЫХОДЫ которых подсоединены к прямому

°входу дифференциального усилителя, а

2, при UN : Uonуправляющий вход селективного усилителя подключен к выходу компаратора,

где Ui, - управляющее напряжение;входы которого подключены к источникам.

Upn - опорное напряжение,управляющего и опорного напряжений