Устройство для управления многофазным вентильным преобразователем Советский патент 1978 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к области преобрэ овательной техиики, в частности к устройствам для управления многофазными веитильйыми преобразователями.

Известны устройства управления многофазиыми вентильными преобразователями, содержащие генератор пилообразного напряжения ГПН (1 и 2.

Применение ГПН позволяет добиться высокой линейности характеристики управления преобразователя. Однако при изменении частоты сети, питающей преобразователь, его характеристики ухудшаются ввиду нестабильное ти угла отверстия вентилей.

Из извемиых устройств управления многофазными вентильными преобразователями наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, содержащее в каждом канале управления генератор пилообразного напряжения, синхронизированный с напряжением пит1аиия вентилей, нуль-орган и формирователь нмпульсов 3.

-. ,

«Устройство характеризуется относительной простотой, лииейиостъю характеристики преобразователя сигнал постоянного тока-фаза управляющего йилульса, помехозащищенностью

Однако при нспользованяи такого устройства в условиях работы, когда частота сети, питающей преобразователь, моЖет изменяться в широких пределах, имеет место значительный дрейф фазы выходного импульса.

Другим недостатком устройства является асимметрия импульсов управления в многофазном преобразователе, увеличивающаяся при сиижеиии частоты питающего напряжения. Повыщенне симметрии достигается применением прецизионных элементов (конденсаторов, сопротивлений), однако и в этом случае симметрнрование импульсов при измеиении частоты представляет значительные трудности.

Целью изобретения является улучшение характеристик вентильного преобразователя при изменении частоты его напряжения питания путем повыщения стабильности фазоимпульсного преобразования.

Это достигается тем, что в предложенное устройство, содержащее в каждом канале управления генератор пи.г1ообразного напряжения, синхронизированный с напряжением питания вентилей, нуль-орган и формирователь импульсов, введен контур регулирования амплитуды напряжения генератора пилообразнеГО напряжения, содержащий нуль-орган, к входам которого подключенУ ГПН и источник задающего напряжения, выпрямитель, включенный на выходе нуль-органа, и фильтр на выходе выпрямителя, причем выход фильтра связан с входом генератора пилообразного нагфяжения.

На фиг. 1, 2 представлены структурная и принципиальная схемы устройства; на фнг.З, 4 - диаграммы, поясняю1Ц11е его работу.

Устройство (фиг. I) соДержит ГПН синхро.низированный с .источником 1 питания вентилей, состоящий из датчика 2 и интегратора 3. Вход интегратора связан с шиной 4 источника постоянного напряжения, выход интегратора 3 подключен к входу нуль-органа 5. Ко входу нуль-органа 5 подключен также источник 6 управляющего сигнала постоянного тока. Выход нуль-органа 5 подключен к входу формирователя импульсов 7. Контур автоматического регулирования амплитуды напряжения ГПН содержит нуль-орган 8, к входам которого подключен ГПН и источник 9 задающего напряжения, выпрямитель 10, включенный на выходе нуль-органа 8, и фильтр 11 на выходе выпрямителя iO. Выход фильтра 11 включен на вход интегратора 3 генератора пилообразного напряжения.

Датчик 2 синхронизирующих импульсов содержит нуль-орган i2, выход которого подключен через дифференцирующую ёмкость 13 ко входу транзистора 14. Г1ри необходимости фиксации срабатывания нуль-органа дважды за период используется еще одна дифференцирующая цепь с транзистором, выполненная аналогично (не показана). Интегратор выполнен на базе операционного усилителя 15. в цепи обратной связи которого установлена интегрирующая емкость 16 и транзистор 7. Нульорган 5 выполнен на операционном усилителе. Формирователь первичных импульсов 7 содержит дифференцирующую емкость 18 и транзистор 19. Контур регулирования амплитуды напряжения ГПН содержит нуль-орган 8, выполненный на операционном усилителе, выпрямитель- 10 и фильтр II на пассийных элементах.

Устройство работает следующим образом. Синхронизирующее напряжение (напряжение питания вентилей) поступает на вход схемы 2, формирующей на выходе 20 импульсы в момент смены полярности входного напряжения 1ФИГ.. 3). Этот импульс используется для синхронтаации ГПН путем разряда интегрирующей емкости. Выходное напряжение (21) ГПН сравнивается с напряжением управления (6) на входе нуль-органа 5. При смене полярности выходного напряжения нульоргана 5 формирователь импульсов 7 выдает импульсы (22) используемые в дальнейщем, после усиления, до необходимого уровня для управления вентилями преобразователя.

Контур автоматического регулирования амплитуды напряжения ГПН работает следующим образом. Напряжение (21) от ГПН посту.пает на вход нуль-органа 8, на .входе послед него осуществляется сравнение напряжения (21) с заданным уровнем (9). Смена полярности

напряжения (23) нуль-органа 8 происходит в момент равенства напряжений (9) и (21). Выпрямитель 10 выделяет напряжение положительной полярности (24), среднее значение которого пропорционально разности амплитуды ГПН и задающего напряжения (9). Фильтр И отделяет постоянную составляющую напряжения (24). Выходное напряжение фильтра подается на вход интегратора 3 в виде напряжения отрицательной обратной свяаи (25).

Таким образом осуществляется автоматическое регулирование заданной величины амплитуды ГПН со статизмом, определяемым параметрами схемы. При снижении частоты питающего напряжения изменение амплитуды ГПН вызывает изменение фазы напряжения нуль-органа 8, в результате этого увеличивается среднее значение напряжения (24) и, соответственно, возрастает напряжение отрицательной

обратной связи (-25). Благодаря высокому коэффициенту усиления удаетсг. поддерживать практически неизменной амплитуду ГПН при изменении частоты питающего напряжения в широких пределах (в 3--5 и более раз).

Кроме того, источник (9), задающий амплитуду генератора пилообразного напряжения, является общим для всех каналов систеиы управления вентильным преобразователем,

. применение в каждом канале системы управления предложенного устройства, содержащего контуры регулирования напр5Гжения ГПН, позволяет выравнивать амплитуды генераторов различных каналов и тем самым симметрировать импульсы управления. Благодаря этому без применения прецизионных элементов (конденсат-ров, резисторов) в схемах ГПН достигается существенное повыщение симметрии управляющих импульсов.

Формула изобретения

Устройство для управления многофазным вентильным преобразователем, содержащее в каждом канале генератор пилообразного напряженин, синхронизированный с напряжением питания вентилей, нуль-орган и формирователь И5 пульсов, отличающееся тем, что, с целью улучшения характеристик вентильного преобразователя при изменении частоты его напряжения питания путем повыщения стабильности фазоймпульсного преобразования, оно снабжено дополнительным контуром регулирования амплитуды напряжения генератора пилробразного напряжения, содержащим нуль-орган, источник задающего напряжения, выпрямитель

и фильтр, причем на вход нуль-органа подк.1Ючены генератор пилообразного напряжения и источник задающего напряжения, выход нульоргана соединен с входом выпрямителя, выход выпрямителя С входом фильтра, а выход фильтра подключен на вход генератора пилообразного напряжения.

Источники информации, принятые во виимание при экспертизе:

I. Авторское свидетельство СССР № 452053, кл. Н 02 Р 13/16, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР /А 459635, кл. Н 02 Р 13/18. 1970.

3.Патеит ФРГ № 68718, кл. 21 d 12/04,

1%8.

Ч-F

-I-

А ft

IА А1

l