Способ управления вентильным преобразователем Советский патент 1977 года по МПК H02P13/16 H02M1/08 

1

Изобретение относится к вентильной преобразовательной технике и может быть использовано для управления вентильным преобразователем со слежением по току при работе на двигатель как постоянного, так и переменного тока.

Известны способы слежения за током, основанные на выработке импульсов управления в момент равенства сигнала, пропорционального разности заданного тока и тока нагрузки, опорному сигналу 1, 2.

Эти способы обладают неточным слежением за средним значением тока за счет пульсаций тока нагрузки. Также известен комбинированный снособ унравления 3, который заключается в том, что импульс управления вырабатывают в момент равенства алгебраической суммы опорного сигнала, тока задания и тока нагрузки току смещения, который пропорционален среднему значению пульсаций тока нагрузки. Импульсы управления распределяют по вентилям в соответствии с управляющим напряжением, которое пропорционально гладкой составляющей выходного напряжения вентильного нреобразователя.

При комбинированном принципе управления до тех пор, пока ток задания по модулю больше тока смещения, что соответствует режиму непрерывного тока нагрузки, зависимость тока нагрузки от тока задания прямо

пропорциональная. Однако, когда ток задания по модулю меньще тока смещения, что соответствует режиму прерывистого тока, отсутствуют импульсы зправления и возникает бестоковая пауза, т. е. нарушается пропорциональная зависимость между током задания и током нагрузки.

Цель изобретения - получение пропорциональной зависимости тока нагрузки от тока

задания в зоне прерывистых токов. Поставленная цель достигается тем, что осуществляют в зоне прерывистых токов программный способ управления, для чего вырабатывают широкий импульс управления в момент, когда ток задания на абсолютной величине меньше тока смещения, и вводят в управляющее напряжение дополнительную составляющую, пропорциональную разности тока задания и тока смещения.

На фиг. 1 дана схема одной из возможных систем управления, реализующих предлагаемый способ; на фиг. 2 - эпюры напряжений и токов, поясняющие работу системы управления.

Система управления содержит сумматор 1, нуль-орган 2, распределитель 3, вентильный преобразователь 4, асинхронный двигатель 5, устройство 6 для получения составляющей управляющего напряжения пропорциональной

ЭДС вращения (Евр), устройство 7 для получения составляющей управляющего напряжения, пропорциональной падению напряжения от гладкой составляющей тока нагрузки на эквивалентных индуктивности и активном сопротивлении силовой цепи (ULR), формирователь 8 дополнительной составляющей, сумматор 9.

В сумматоре 1 из тока задания (ta) вычитают ток нагрузки (is) и ток смещения (/ом) Напряжение с выхода сумматора 1 подают на нуль-орган 2, который вырабатывает импульсы управления в момент равенства нулю этого напряжения. Далее импульсы управления поступают на вентильный преобразователь 4 через распределитель 3, который представляет собой фазосмещающее устройство вертикального типа. Синхронизацию с сетью осуществляют путем использования фазных на-/ пряжений питающей сети в качестве опорных напряжений. Управляющее напряжение расиределителя 3 пропорционально гладкой составляющей выходного напряжения вентильного преобразователя, которая состоит из ЭДС вращения двигателя Евр и падения напряжения на эквивалентных индуктивности Lg и активном сопротивлении Ra силовой цепи. Составляющую управляющего напряжения, пропорциональнзю Евр формируют в устройстве 6. Составляющую управляющего напряжения, пропорциональную падению напряжения от первой гармоники тока нагрузки на La и э формируют в устройстве 7, используя пропорциональную зависимость тока нагрузки от тока задания. Обе составляющие управляющего напряжения суммируют в сумматоре 9, с выхода которого управляющее напряжение подают на вход распределителя 3.

Напряжение с выхода вентильного преобразователя 4 подают на двигатель 5, выходным параметром которого является ток нагрузки (IH) . Когда ток задания по модулю больше тока смещения (интервал 2 - з на фиг. 2, б, в) система управления работает в зоне непрерывного тока нагрузки. Нри этом формирователь дополнительной составляющей 8 не воздействует на систему управления. В зоне прерывистого тока нагрузки (интервал - f на фиг. 2, б, в), что соответствует условию: ток задания по модулю меньше тока смещения - вступает в работу формирователь 8, на вход которого подают ток задания и ток смещения.

В интервале /i - tz с одного выхода формирователя 8 подают непрерывный сигнал управления, под действием которого нуль-орган

2 формирует в этом интервале непрерывный импульс управления.

Необходимость такого воздействия на нульорган вызвана тем, что под действием напряжения с выхода сумматора 1 в указанном интервале нуль-орган не вырабатывает импульс управления. В этот же момент с другого выхода формирователя 8 на сумматор 9 подают дополнительную составляющую, которую суммируют (см. фиг. 2,а) с управляющим напряжением. Дополнительная составляющая пропорциональна разности тока задания и тока смещения, причем максимальное значение, соответствующее переходу тока задания через нуль выбирают таким, чтобы распределяющие импульсы сдвинуть в сторону увеличения углов на 30 эл. град.

Таким образом, предложенный способ позволяет получить пропорциональную зависимость между током задания и током нагрузки как в зоне непрерывного тока нагрузки, так и в зоне прерывистого тока нагрузки.

Формула изобретения

Способ управления вентильным преобразователем путем слежения за током нагрузки и формирования управляющих импульсов при равенстве тока нагрузки разности сигналов тока задания и тока смещения, пропорционального среднему значению пульсаций тока нагрузки с последующим распределением этих импульсов на вентили в соответствии с управляющим напряжением, отличающийся тем, что, с целью получения пропорциональной зависимости тока нагрузки от тока задания в зоне прерывистых токов, дополнительно определяют интервалы, при которых упомянутая разность абсолютных значений токов задания и смещения становится отрицательной и в этих интервалах и формируют управляющее напряжение с учетом дополнительной составляющей, пропорциональной разности тока задания и тока смещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 208112, кл. Н02Р 13/18, 1970.

2.А. Л. Писарев, Л. П. Деткин. Управление вентильными электроприводами постоянного тока. М., «Энергия, 1970, разд. 3-1.

3.А. Н. Абрамов и др. Частотно-токовое слежение в преобразователях частоты с естественной коммутацией. Сб. «Преобразовательная техника, Новосибирск, 1975.

«;

f)

в)

t

Фиг.1