Устройство для управления -фазным вентильным преобразователем Советский патент 1977 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится is преобразовательной технике и может использоваться для управления регулируемыми выпрямителями, ведомыми ceTbto инверторами и преобразователями частоты с непосредственной связью и естественной коммутацией вентилей

И естны устройства для управления тфазным вентильным преобразователем с однсжанальной системой управления, которые содержат формирователи импульсов синхронизации, блоки: фазосмещения и распределения.

Недостаток данных |устройств состоит в : ограниченности диапазона регулирования или введении чистого запаздывания в канал регулрования.

Наиболее близко к изобретению,устройств где фазосмещение осуществляется в .одном канале управления, в который входят генератор опорного линейно изменяющегося сигнала генератор управляющего сигнала, сумматор и нуль-орган. Импульсы с выхода компаратора запускают схемы задержки на длительность, равную2Г./п1, С первой задержки запускается

вторая и т.д. Импульсы с выхода задиржен подаются на соответствующие вентили образователя.

Известное- устройство имеет фиксированный сдвиг между управляющими импульсами разных каналовз что препятствует его использованию в преобразователях с выходом на .--переменном токе (преобразователи частоты с непосредственной связью)., при переменной частоте питающей сети, при больщой скорости переходных процессов, то есть динамические свойства преобразователя невысоки.

Цель изобретения - обеспечение симме-ррии им.пульсов управления и улучшение динамических свойств преобразователя.

Для этого устройство для управления И1-фазным преобразоьателем снабжено источником постоянного напрялсения и генератором напряжения сгупенчаго изменяющейся формы с высотой ступеней амплитуды опорного напряже1:ия, связанными со входам сумматора, причем выходы распределителя импульсов связаны со входами генератора ступенчато-изменяющегЭся напряжения. Последний выполнен на oase второго источника постоянноги напряжения, балластного резистора, нормированных по величине резисторов, ключей, Jim элеменгов И и дополнительного нуль-органа, причем о второму источнику постоянного напряжения через балластный резистор подключены | м параллельных ветвейл состоящих из нормированного резистора и ключа, управляющие цепи половины ключей подсоединены к выход ным клеммам генератора непосредственно, а остальные ключи через элементы И, вторые входы которых связаны с противофаз ными выходами дополнительного куль оргаяа подключаемого к указанному генератору опорного напряжения На фиг. 1 приведена схема предлагаемо го устройства; на фиг. 2 (а-д) - временные диаграммы работы устройства. Устройство (фиг„ 1) содержит генератор опорного напряжения 1, генератор управляю щего сигнала 2, сумматор 3, нуль-орган 4 распределитель 5, источник 6 постоянного напряжения и генератор 7 напряжения ступенчато- изменяющейся формы, В состав пос леднего входят второй источник постоянно.; го напряжения 8, балластный резистор 9, нормированные по величине резисторы ключи 18-25.. четыре элемента типа И 26и дополнительный нуль-орган ЗО. (Для опре деленноети рассматриваем схему преобразонагеля с шестиимпульсным выходным напряжением nrt, 6). Вертикальньш принцип управления вентильным преобразователем осуществляется путем сравнения величины управляющего сигнала и напряжения U (фиг.2), синхро- низированного питающей сетью.; где i -номер вентиля преобразователя, Управлядощие импульсы формируются , на выходе нуль-органа 4 в момент равенства управляющего сигнала и напряжения U и для вентилей схемы приведены .на фиг. 2 а, там же приведена форма медленно меняющегося управляющего сигнала. В одноканальной системе управления управляющее напряжение сравни вается с одним эквивалентным напряжением, составленным из отрезков напряжений Uj . Действительно, напряжение Uj может быть получено путем суммирования пилообразного опорного напряжения (временная диаграмма на фиг, 2-б), ступенчато-изгч/геняющегося напряжения (фиг. 2 в) и ПСЮТОЯ jforo напряжения (фиг„ 2 г}, последнее вводится для того, чтобы ступенчато изменяюиюеся напряжение было однополярпым, что удобно по схемным соображениям. Временная диаграмма эквивалентного капряжсния приведена на фиг. 2д, иорокяючеяяе генератора ступенчато изменяющегося напряжения синхронизированного с формированием управляющих импульсов на вентили преобразователя, для гего распределитель 5 связан со входом генератора ступенчато-изменяющихся напряжений. Указанный генератор строится по прИЕШипу преобразова-теля к.да в напряжение, выходное ступенчатоизменяющееся Напряжение имеет величину ступеней, которая Определяется выбором величины резисторов 10-17, Напряжения U- и U t выделенные на диаграмме фиг, 2 а формируются из разных частей опорного напряжения. Для сохра нения непрерывности напряжений U и 11 при скачке опорного напряжения соответствующим образом меняется на ту же величину и ступенчатог изменяющееся напряжение. Для этого полярность опорного напряжения фиксируется дополнительным нуль-органом 30, и выбор состояния генератора ступенчато гИзменяющегося напряжения осуществля ется логической схемой, состоящей из четырех элементов типа И 26-29, При схемной реализации устройства обеспечивается взаимное соответствие величины опорного, управ-ляющего, ступенчато- изменяющегося напряжения, а также напряжения источника 6,для tiero Осуществляется точная стабилизация названных напряжений либо эти напряжения формируются из некоторого напряжения UQ так,- что их величина линейно связана с ве личиной UQ Таким образом, предлагаемое устройство ke только обеспечивает симметрию управляю- лих импульсов преобразователя , но при этом обеспечивае-т лучщие динамические свойства, возмох-сность работы при изменяющейся частоте питающей сети (при стабилизации напряжения фиг. 2 б) при высокой скорости переходных процессов. Предлагаемое устройство, например,может быть использовано в системах управления преобразователей частоты с непосредственной связью. Формула изобретения 1„ Ус-тройство для управления fn -фазные вентильным преобразователем, содержащее генераторы опооного пилообразного н управляющего сигналов, связанные через сумматор с нуль-органом, на выходе которого включен распределитель, отли чающеес я тем, что, с целью обеспечения симмет,рии импульсов управления и ул чшення динамических свойств преобразова-теля, оно снаб кено источником постоянного напряжения и генератором напряжения ступенч&го изменяю щейся формы с высотой ступеней , амплитуды опорного напряжения, связанными со входами сумматора, причем выходы распределителя импульсов связаны со входами генератора ступенчато изменяющегося напряже ния. 2. Устройство поп,1, отличающееся тем, что генератор ступенчато изменяющегося напряжения выполнен на базе второго источника постоянного напряжени балластного резистора, нормированных. по величине резисторов, ключей, 2. f элементов И и дополнительного нуль-органа, причем ко второму источнику постоянного напряжещя через балластный резистор подключены |- m параллельных ветвей, состоящих из нормированного резистора и ключа, управляющие цепи половины ключей подсоединены к выходным клеммам генератора j непосредственно, а остальные ключи через элементы И, вторые входы которых связаны jc противофазными выходами дополнительного нуль-оргац подключаемого к указанному генератору опорного напряжения.

и

, . V

4v

uS ue

i

Wa

cJt

oJji