Способ управления вентильным преобразователем Советский патент 1992 года по МПК H02M7/12 H02M7/48 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управления выпрямителями, зависимыми инверторами, непосредственными преобразователями частоты.

Известен способ управления вентильным преобразователем с арккосинусои- дальной формой фазовой характеристики, заключающийся в том, что интегрируют напряжение, пропорциональное напряжению питания преобразователя, формируют управляющее напряжение, сравнивают результат интегрирования с управляющим напряжением и в момент равенства формируют импульс отпирания тиристоров преобразователя.

Однако при реализации способа возможны нарушения указанной пропорциональной зависимости при работе преобразователя в режимах, отличных от режима непрерывного тока нагрузки,и при искажениях формы питающего напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ ин- тегрального управления вентильным преобразователем, заключающийся в том, что интегрируют разность сигнала, пропорционального выходному напряжению пре- образователя; и управляющего сигнала, формируют синхронизированный с сетью опорный сигнал, сравнивают результат интегрирования с опорным сигналом и в момент равенства формируют импульс отпирания тиристоров преобразователя. Способ обеспечивает пропорциональную зависимость выходного напряжения преобразователя от управляющего сигнала и нечувствительность к коммутационным искажениям выходного напряжения.

Однако при цифровой реализации способа, когда сигнал управления представлен в цифровом коде, необходимо преобразование его в аналоговую форму.

СО

о

vj ГчЭ

Цель изобретения - расширение функ циональных возможностей.

Цель достигается тем, что в способе управления вентильным преобразователем интегрируют выходное напряжение преобразователя, формируют управляющий сигнал и синхронизированный с сетью опорный сигнал, формируют импульсы отпирания тиристоров, запоминают уровень опорного сигнала в момент отпирания тиристоров преобразователя, суммируют его с результатом интегрирования выходного напряжения преобразователя, суммируют текущее значение опорного сигнала с управляющим сигналом, сравнивают результаты суммирований и в момент равенства формируют указанные импульсы отпирания тиристоров.

В итоге угол отпирания тиристоров ап в текущем n-м интервале повторяемости преобразователя, где п 0,1,2,... - натуральный ряд чисел, определяют с учетом результата запоминания угла отпирания ап - 1 в предыдущем п-1-м интервале в соответствии с равенством

f(ah) Noc-Ny + f(oh-i), О)

f( в) - опорный сигнал,

в- угловое время;

Мое - сигнал обратной связи, пропорциональный усредненному за интервал повторяемости значению выходного напряжения преобразователя;

Ny - управляющий сигнал.

Так как в установившемся режиме работы преобразователя выполняется равенство ап ап - 1, то из (1) следует пропорциональная зависимость между управляющим сигналом и выходным напряжением преобразователя.

Поскольку интегрируется только сигнал, пропорциональный выходному напряжению преобразователя, то при цифровой реализации способа не требуется преобразование сигнала управления из цифровой в аналоговую форму.

Способ, формально выражаемый формулой (1), может быть реализован следующим образом.

На чертеже приведена структурная схема устройства, иллюстрирующая цифровую реализацию предлагаемого способа.

В схеме устройства генератор 1 тактовых импульсов соединен с тактовым входом счетчика-формирователя 2 опорного кода, обнуляющий вход которого подключен к выходу схемы 3 синхронизации, связанному также с обнуляющим входом интегратора 4, информационный вход которого соединен с выходом датчика напряжения, пропорционального выходному напряжению преобразователя 5, а выход через аналого-цифровой преобразователь 6 подключен к второму входу второго сумматора 7. Первый вход

последнего через параллельный регистр 8 связан с выходом счетчика-формирователя опорного кода, соединенным также с первым входом первого сумматора 9, второй вход которого подключен к формирователю

10 управляющего кода, а выход - к первому входу цифрового компаратора 11, второй вход которого связан с выходом второго сумматора, а выход - с входом формирователя импульсного отпирания тиристоров

преобразователя 12 и входом записи информации параллельного регистра.

Принцип действия устройства заключается в следующем.

В момент времени, соответствующий

точкам естественной коммутации тиристоров, определяющим интервалы повторяемости преобразователя, схема 3 синхронизации формирует импульсы, обнуляющие счетчик2, считающий импульсы, поступающие с генератора 1 тактовых импульсов , и формирующий на своем выходе опорный цифровой код, значения которого в моменты отпирания тиристоров преобразователя заполняются в параллельном регистре 8. Кроме того, импульсы схемы синхронизации обнуляют интегратор 4, усредняющий напряжение, пропорциональноевыходномунапряжениюпреобразователя, формируемое схемой 5.

Среднее значение выходного напряжения преобразователя преобразуется схемой в выходной код, который с помощью сумматора 7 суммируется со значением опорного цифрового кода, запомненного в параллельном регистре. Результат суммирования сравнивается компаратором 11 с суммой текущего значения опорного кода и сформированного схемой 10 управляющего кода, которая вычисляется сумматором 9. Момент

равенства указанных сумм фиксируется компаратором 11, на выходе которого при этом возникает импульс, поступающий через формирователь 12 импульсов на управляющие электроды тиристоров

преобразователя, а также на вход записи информации параллельного регистра.

Таким образом, устройство, иллюстрирующее цифровую реализацию предлагае- мого способа, решает закон (1) в виде формулы

f(«n) + Ny Noc + f(an-l)(2)

и предполагает использование в схеме только двух двухвходовых сумматоров. Другие

варианты реализации (1) требуют применение более сложных вычислительных схем (вычитатели, трехвходовые сумматоры) и тем самым усложняют устройство для реализации способа.

Формула изобретения Способ управления вентильным преобразователем, заключающийся в том, что интегрируют выходное напряжение преобразователя, формируют управляющий сигнал и синхронизированный с сетью опорный сигнал, формируют импульсы от

пирания тиристоров, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, запоминают уровень опорного сигнала в момент формирования импульсов отпирания тиристоров преобразователя, суммируют его с. результатом интегрирования выходного напряжения преобразователя, суммируют текущее значение опорного сигнала с управляющим сигналом, сравнивают результаты суммированиями в момент равенства формируют указанные импульсы отпирания тиристоров.

Сущность изобретения: способ управления вентильным преобразователем обеспечивает пропорциональную регулировочную характеристику и нечувствительность к искажениям формы переменного напряжения при представлении управляющего сигнала в цифровой форме, 1 ил.

Редактор И.Касарда

Техред М.Моргентал

Заказ 1903ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Корректор М.Максимишинец