Устройство для управления выпрямителем Советский патент 1978 года по МПК H02P13/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ

I

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в управляемых выпрямителях с повышенным качеством выходного напряжения.

Известны устройства управления выпрямителями, в которых путем коррекции углов отпирания вентилей подавляются низкочастотные гармоники пульсаций, обусловленные асимметрией напряжений в фазах питаквдей сети 1.

Известно также устройство, в котором фазосдвигающие ячейки имеют поглимо основных дополнительные каналы управления, на которые поступают сигналы коррекции от датчиков напряжений в фазах питающей сети.Последовательно с датчиками напряжений в цеци сигнсша коррекции установлены регулируелвле сопротивления, на которые подается сигнал, пропорциональный основному сигналу управления {2.

При наличии асимметрии в какойлибо из фаз, напряжение с соответствующей дополнительной обмотки питающего трансформатора поступает на датчик напряжения коррекции, выполненный в виде выпрямителя со сглаживающим фильтром. С датчика корректирующий сигнал через рег ируемое сопротивление поступает на соответствующее фазосдвигающее устройство,- изменяя угол отпирания управляемого вентиля. С изменением сигнала управления изменяется величина управляемого сопротивления, а значит и величина корректирующего сигнала, что обеспечивает изменение коррекции угла управления в диапазонь регулирования выходного напряжения.

Устройство, несмотря на эффективность подавления низкочастотных гар МОНИК пульсаций, обладает рядом недостатков.

Во-первых, напряжение на выходе датчика напряжения сети должно быть хорошо сглаженным, чтобы не искажалась регулировочная характеристика выпрямителя. С этой целью на выходе датчика необходимо устанавливать сглживающий фильтр с большой постоянной времени, что ухудшает динамические характеристики системы управления и всего выпрямителя в целом. Во--вторых, для полного подавления низкочастотных гармоник во всем диапазоне и.зменения угла отпирания, регулируемые сопротивления должны обладать не линейной характеристикой, обеспечиващей требуемую зависимость между угом коррекции и углом отпирания.

Любой разброс характеристик может ривести к перекомпенсации или недокомпенсации в одном или несольких каналах, т.е. к возникновению асимметрии vглoв управления. Асимметия углов управления приводит к появению дополнительных низкочастотных гармоник на выходе выпрямителя.

С целью упрощения и улучшения динамических характеристик, дополнительные обмотки каждой фазы питающего трансформатора в предлагаемом устройстве включаются последовательно между входами соответствующих нуль-органов и источником управляющего напряжения таким образом, что в рабочий полупеиод знаки управляющего напряжения и напряжения дополнительной обмотки совпадают.

На фиг.1 изображена схема описываемого устройства; на фиг.2 - эпюры напряжений, иллюстрирующие принцип действия устройства.

Устройство содержит фазосдвигающие элементы по числу управляемых вентилей выпрямителя.Фазосдвигающий элемент каждого канала управления имеет источники развертывающего (например, . пилообразного) напряжения 1-3, нульорганы 4-6, формирователи импульсов 7-9, питающий трансформатор 10 с дополнительными обмотками 11-13 и источник управляющего напряжения 14.

Так как все каналы управления идентичны, рассмотрим работу одного из них. Формирование отпирающих импульсов на выходе формирователя 7 происходит в момент равенства напряжений на входах нуль-органа, один из входов которого соединен с выходом генератора развертывающего напряжения 1, а другой через дополнительную обмотку 11 питающего трансформатора 10 подключен к источнику управляющего напряжения 14. Дополнительная обмотка 11 подключена таким образом, что в рабочий полупериод (напряжения сети) полярность напряжения дополнительней обмотки Ид (фиг.2) и напряжения управления Uу совпадают. При симметричных напряжениях в фазах питающей сети углы отпирания с изменением управляющего напряжения XT у (фиг.2) будут изменяться одинаково от ос О до . Если напряжение, например, в фазе А, возрастает, то равенство сигналов на входах нуль-opraHci 4 поступает позже и угол отпирания эентиля фазы А возрастает на величину д сС , угол отпирания в других фазах остается неизменным. Это позволяет осуществить подавление низкочастотных гармоник на выходе выпрямителя. На фиг.2 видно, что величина коррек-.

тирующего угла д сх/ зависит от величины асимметрии .в фазе и, кроме того, изменяется при изменении управляющего напряжения. При минимальном у величина д а j максимальна и уменьшается при увеличении угла отпирания

ое- ( л о AoCj). Причем, закон изменения д х (о) близок к оптимальному, что позволяет обеспечить полное подавление низкочастотных гармоник во всем диапазоне регулирования of ,

В схеме (фиг.1) отсутствуют инерционные элементы сглаживающего фильтра, поэтому динамические характеристики выпрямителя, при введении коррекции, не изменяются.

В предлагаемом устройстве (фиг.1) подавление низкочастотных гармоник достигается путем включения одной из обмоток трансформатора на вход нульоргана.

Устройство (фиг.1) помимо подавления низкочастотных гармоник пульсаций обеспечивает частичную стабилизацию выпрямленного напряжения при колебаниях напряжения питающей сети. Кроме того, происходит подавление ряда анормальных гармоник тока первичной сети, обусловленных асимметрией выпрямительной установки. Все это позволит широко использовать предлагаемое устройство в мощных выпрямительных установках .

Формула изобретения

Устройство для управления выпрямителем, содержащее фазосдвигающие элементы в виде генераторов развертывающего напряжения синхронизированных с сетью и нуль-органов, один из входов которых подключен к выходу соответствующего генератора развертывающего напряжения, а другой к общему источнику управляющего напряжения,формирователи отпирающих импульсов и питающий трансформатор с дополнительными обмотками, отличающее о-я тем, что, с целью упрощения и улучшения динамических характеристик, дополнительная обмотка каждой фазы трансформатора включена последовательно между источником управляющего напря- . жения и входом соответствующего нуль- органа таким образом, что в рабочий полупериод знаки управляющего напряжения и напряжения дополнительной обмотки совпадают.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2.Авторское свидетельство №318138, кл. Н 02 Р 13/16, 09.04.70.