Регулятор углов погасания Советский патент 1975 года по МПК H02P13/16 

Известны регуляторы углов погасания вентилей многофазного преобразователя, содержащие для каждой фазы измеритель рассогласования по углу погасания, входы которого соединены с датчиками величин фазного тока и линейного напряжения и с общим датчиком величины постоянного тока, и преобразователь длительности импульсов в амплитуду. Однако такие регуляторы не обеспечивают достаточной точности и быстродействия, вследствие чего не могут быть использованы в современных системах регулирования многофазных преобразователей, в частности для передачи постоянного тока.

Предлагаемый регулятор для повышения быстродействия и точности снабжен блоком логики, через который входы каждого преобразователя длительности импульсов в амплитуду соединены с выходами измерителей рассогласования по углу погасания всех фаз, а выходы преобразователей через последовательно соединенные формирователь закона регулирования и фазоимпульсный преобразователь включены на вход измерителя рассогласования соответствующей фазы.

Входы блока логики соединены с выходами датчика величины постоянного тока и датчиков линейных напряжений.

ная схема измерительного устройства; на фиг. 3 - то же, логического блокирующего устройства; на фиг. 4 - то же, логического смесительного устройства; на фиг. 5-7-линейные диаграммы работы измерительного устройства.

Регулятор (см. фиг. 1) состоит из трех (по числу фаз) идентичных каналов регулирования измерителями 1-3 рассогласования по

углу погасания, преобразующими устройствами 4-6 и усилителями-распределителями импульсов 7-9, каждый из которых направляет импульсы управления поочередно на два вентиля фазы. Кроме

того, регулятор содержит блок напряжения 10, сигнализирующий о резких изменениях напряжения в приемной системе переменного тока, и блок тока 11, выдающий логические сигналы на выходе 12 при малых токах в

пусковом режиме и на выходе 13 в переходных процессах при наличии значительных производных тока. Каждое из устройств 4-6 состоит из двух преобразователей 14 и 15 длительности импульса в амплитуду, формирователя 16 закона регулирования и фазоимпульсного преобразователя 17, изменяющего фазу импульсов управления в зависимости от величины входного сигнала. На входе преобразующего устройства каждой фазы вклюдля ввода сигналов рассогласования от измерителей других фаз, управляемое сигналами с выхода 13 блока тока 11 и с выхода 19 блока напрял ения 10. Измеритель рассогласования (см. фиг. 2) включает входные устройства 20 и 21 тока и напряжения соответственно, на вход которых подаются сигнал 22 тока от обмотки 23 (см. фиг. 1) и сигнал 24 от трансформатора 25, основной триггер 26, устройство 27 задания импульса уставки, две схемы «И 28 и 29, выделяющие импульсы, длительность которых равна рассогласованию между истинным (бист) и заданным (буот) значениями угла погасания, причем импульс рассогласования появляется на выходе 30 при 6i, и на выходе 31 при биет -буст, и логическое блокирующее устройство 32, контролирующее порядок следования импульсов со входных устройств тока и напряжения и с выхода фазоимпульсного преобразователя отстающей фазы. Подключение трансформаторов 25 (см. фиг. 1) показано условно, так как оно определяется реальной схемой преобразовательной подстанции. Сигналы рассогласования с выходов 30 и 31 вместе с сигналами рассогласования 301, 30II и 311, 31II от других фаз подаются на вход логического смесительного устройства. Логическое блокирующее устройство 32 (см. фиг. 3) состоит из вспомогательного триггера 33, схемы «ИЛИ - НЕ 34, двух схем «И 35 и 36 и схемы «ИЛИ 37. На вход 38 блокирующего устройства подаются импульсы от входного устройства напряжения, на вход 39 - от входного устройства тока, на вход 40 - импульсы с выхода фазоимпульсного преобразователя, следующие дважды за период для управления двумя вентилями данной фазы, на вход 12 - сигнал пускового режима с блока тока 11. Логическое смесительное устройство 18 (см. фиг. 4) состоит из двух схем «И 41 и 42, четырех схем «ИЛИ 43-46 и одной схемы «НЕ 47. Сигнал с выходов 48 и 49, представляющие собой последовательность импульсов положительного или отрицательного рассогласования одной или всех трех фаз в зависимости от значения сигналов с выходов 13 и 19 блоков тока и напряжения, поступают на преобразователи 14 и 15 соответственно. В нормальном установившемся режиме регулятор, например, фазы С работает следующим образом. В исходном состоянии ток проводит вентиль 50 (см. фиг. 1). В момент ti подается импульс на включение вентиля 51 (см. фиг. 5) и начинается коммутация тока с вентиля 51 на вентиль 50. В момент 2 вентиль 50 гаснет и на гтем появляется отрицательное напряжение, которое в момент ts переходит через ноль и становится положительным. Интервал времени между моментами 4 и ta является углом погасания вентиля 50. В момент ti на вход 40 поступает сигнал, запускающий триггер 33, и сигнал па его выходе 52 принимает значение «1. При значениях тока моста, превышающих чувствительность входного устройства по току, сигнал на выходе 12 блока тока также равен «, импульс па входе 39 от входного устройства тока в момент tz проходит через схемы «И 36 и «ИЛИ 37 на выход 53 блокирующего устройства и поступает на вход триггера 26 и устройства 27 задания уставки. Последнее формирует импульс на выходе 54, равный по длительности заданному углу погасания буст. Величина уставки может задаваться либо постоянной, либо изменяющейся при воздействии регулятора минимального тока. В момент ts импульс с выхода входного устройства 21 напряжения перебрасывает триггеры 26 и 33 в исходное состояние, и схема готова к повторному измерению. Импульсы с выхода 55 триггера 26 (см. фиг. 5-7) и с выхода 54 устройства 27 в прямой и инверсной форме подаются на схемы «И 28 и 29, на которых формируется импульс Лб, длительность которого равна разности между истинным и заданным значениями угла погасания. При импульс рассогласования (-Дб) формируется на выходе 30, а при (+Лб) -на выходе 31. Импульсы рассогласования смесительного устройства проходят соответственно на выходы 48 и 49. В рассматриваемом статическом режиме производная тока моста равна нулю и сигнал на выходе 13 блока тока И равен нулю. При этом импульсы рассогласования других фаз, поступающие на входы 30, или 3F, ЗР, не проходят через схемы «И 41 н 42, н угол погасапия регулируется в каждой фазе отдельно. Преобразователи 14 и 15 формируют сигнал, пропорциональный длительности последнего импульса рассогласования, независимо от того больше или меньше эта длительность по сравнению с предыдущим импульсом. Таким образом достигается одинаковое быстродействие регулятора при увеличении или уменьшении углов погасания. Напряжения с выходов преобразователей 14 и 15 вводятся в формирователь 16 закона регулирования с различными значками, благодаря чему оба преобразователя совершенно одинаковы. Формирователь 16 реализует пропорциональный или пропорционально-интегральный закон регулирования с заданными коэффициентами и ограничение сигналов на заданных уровнях сверху и снизу. Фазоимпульсный преобразователь 17 отрабатывает сигнал регулятора, изменяя угол опережения импульсов управления, которые проходят через усилитель 9 и распределяются поочередно на вентили 51 и 56 фазы Л. Изменение угла опережения зажигания вентилей фазы С приводит к изменению угла погасапия вентилей этой фазы, в результате чего рассогласование Аб сводится к минимуму. При возникновении переходных процессов,

образовательных мостов передачи, срабатывает датчик производных в блоке тока 11, сигнал 13 на выходе этого блока становится равным нулю, и импульсы рассогласования других фаз, поступающие на входы 30, 30 или 31 31, проходят на выход 48 или 49 логического смесительного устройства и поступают на преобразователь 14 или 15. Таким образом, съем информации в импульсной части системы регулирования ускоряется в три раза, что позволяет повысить ее быстродействие в переходных процессах. Однако, если переходной процесс вызван изменением напряжения в системе переменного тока, то обмен информацией между каналами регулирования разных фаз может оказаться вредным, так как в большинстве случаев такие изменения вызываются несимметричными короткими замыканиями в приемной энергосистеме. Чтобы избежать этого, на вход логического смесительного устройства 18 подается сигнал с выхода 19 блока 10, принимающий значение «1 при резких понижениях напряжения. При этом сигнал на выходе 57 элемента «НЕ 47 принимает значение «О и импульсы рассогласования «чужих фаз не проходят на выход смесительного устройства через схемы «И 41 и 42.

В пусковом режиме передачи, когда ток в схемных обмотках настолько мал, что не обеспечивает нормального срабатывания входных устройств тока, регулятор теряет входную информацию и углы погасания могут оказаться недоступно малыми. Вследствие того, что в таком режиме угол погасания S практически равен углу опережения р (так как угол коммутации пренебрежимо мал), целесообразно в этом случае перенести регулятор в режим поддержания угла опережения, равного уставке угла погасания буст. Для этого на вход 12 логического устройства подается сигнал с блока тока 11, принимающий значение «О при малых токах. При этом запирается схема «И 36, сигналом «Ь на выходе элемента «НЕ 34 открывается схема «Ц 35, и на выход 53 проходят импульсы с

выхода 40 фазоимпульсного преобразователя, в результате чего измерительное устройство работает устойчиво, измеряя угол опережения р. Режим поддержания |3 буст, кроме пуска передачи, очень удобен для настройки регулятора, когда ток в схемных обмотках преобразовательного трансформатора отсутствует. При пробое одного из вентилей моста импульс на выходе входного устройства тока

20 появляется раньше импульса управления на входе триггера 33. Сигнал, поступающий на вход 31, при этом равен нулю и импульс с устройства 20 не проходит на выход. Таким образом, измеритель пропускает один цикл

измерения, и случайное одиночное увеличение угла погасания не вызывает изменения сигнала регулятора и не приводит к опрокидыванию инвертора.

20

Предмет изобретения

1.Регулятор углов погасания вентилей многофазного преобразователя, содержащий

для каждой фазы измеритель рассогласования по углу погасания, входы которого соединены с датчиками величин фазного тока и линейного напряжения и с общим датчиком величины постоянного тока, и преобразователь длительности импульсов в амплитуду, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, он снабжен блоком логики, через который входы каждого преобразователя длительности импульсов в амплитуду соединены с выходами измерителей рассогласования по углу погасания всех фаз, а выходы преобразователей через последовательно соединенные формирователь закона регулирования и фазоимпульсный преобразователь включены на вход измерителя рассогласования соответствующей фазы.

2.Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что входы блока логики соединены с выходами датчика величины постоянного тока и датчиков линейных напряжений.

гч3J

.«

Фиг V