Устройство для одноканального фазового управления вентильным преобразователем Советский патент 1979 года по МПК H02P13/16 

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вентильной преобразовательной технике, и может быть использовано для управления вентильным преобразователем со слежением за током при работе на двигатель как постоянного, так и переменного тока.

Известно устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее последовательно соединенные блок задания, пропорциональный регулятор тока, схему сравнения, распределитель, причем токовый выход нагрузки соединен со вторым входом регулятора тока 1.

Недостатком известного устройства является неточное слежение за средни.м значением тока нагрузки за счет пульсаций тока нагрузки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для управления вентильным преобразователем, которое содержит блок выделения ЭДС двигателя, блок моделирования падения напряжения от гладкой составляющей тока двигателя на элементах силовой цепи и сумматор, а также последовательно соединенные блок задания, пропорционально-интегральный регулятор тока, схему сравнения, распределитель импульсов управления, преобразователь частоты и асинхронный двигатель, причем токовый выход двигателя соединен со вторым входом регулятора тока и с первым входом блока выделения ЭДС, второй вход которого соединен с выходом по напряжению преобразователя частоты, а выход этого блока соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с управляющим входом распределителя, второй

вход сумматора соединен с выходом блока моделирования, вход которого соединен с выходом блока задания 2.

Недостатком известного устройства является то, что при переменных углах управления, когда изменяются пульсации тока двигателя, возникает ошибка , обусловленная постоянной интегрирования регулятора тока, соизмеримой с периодом изменения углов управления в преобразователе частоты на средних и высоких частотах формирования выходного тока двигателя. Повышение быстродействия регулятора тока ограничено областью устойчивости системы.

Целью изобретения является повышение точпости слежения при переменных углах управления.

Для этого известное устройство фазового управления вентильным преобразователем,

содержащее блок выделения ЭДС нагрузi i, блок моделировании иадоиия iiaiijnoKc :; я от гладкой соста1;лиюи1,е;| тока ;i.;irpy,iки аа элементах силово цепи, иодключсть ные к входам сумматора, последовательно соедипениые блок задания, пропорциональпо-иптегральный регулятор тока, блок сравнепия, распределитель импульсов у11|);1нления, причем вход блока моделирования подключен к выходу блока задачи, входы блока выделения ЭДС на1)узки подк.иочс-ны к выводам для подключении к ijein LTbпому преобразователю н пагрузке, выход сумматора подключен к входу распределителя, второй вход иропорЦ1Юнал1)ИО-и тегрального регулятора тока подключен к выводам для подключения к на)-рузке, дополнительно снабжено функниональпым преобразователем, пмеющпм улли1ггическуЮ зависимость выходного сигнала от входного, входом подключенного к выходу сумматора, а выходом - ко второму входу элемента сравнения.

На фиг. I приведено стройство однокапального фазовоге управления вентильиым преобразователем; фиг. 2 - энюры папряжеиий и токов, поясия1он1пе его работу.

Устройство содержит блок задания 1, пропорциопально-интсгральный рег}-лятор тока 2, блок сравиения 3, распределитель 4, вептпльный преобразователь о, асилхроииый двигател) б, блок г-ыделеппя ЭДС паГ))узки 7, с .мматор 8, блок 9 моделяромаиия падения панряжения от гладкой составляюн,ей тока нагрузки на :ilлe ieнтax силовой цени, фупкцпоналГ)Иый преобразователь 10.

Устройство работает еледуюн1,11м образом.

На два входа регулято1Ш 2 поступают соответствекпо тока задания (г;,) и в иротпвофазе ток нагрузки (;,,). Блок 3 вырабатывает импульсы управления, когда выходиой ток регулятора 2 (грт) равеп току смен,ения ((см, см. рис. 26). Распределителем 4 импульсы управления распределяются на вентили преобразователя 5. В качестве раепределителя используют фазосдвигаюп1,ее устройство (ФСУ) вертикального тина с синусоидальным оиорпым напряжением. Широкие, но не перекрываюии1еся импульеы с распределителя 4 пспользуют, как селектирующие для расиределения импульсов управления но вентилям. Они имеют временное расположение для каждого вентиля соответствующее формируемому нанрял ению на выходе вентильного преобразователя и поэтому не ограничивают момеит включения соответству ощего вентиля импульсом управления, который вырабатывают по принципу слежения за током. Для согласования работы со следяндей системой необходимо подавать на вход распределителя 4 управляюп1се напряжение (Uy}, иропорциональное гладкой составляюн1,ей выходного напряжения вентнлзного преобрагюг.атоли, которую is пе)вом ирполижепии мо;Кг1О |1рел,сгаи;| Г1, состояи1е11 из Э/1.Г iioaИ1,ен1-1я дч111атс;;я t) и падения напряжения от нервой гармоники тока нагрузки (глад1:ой составля1он1,ей) на элементах силовой цепи. Составляюп; ю украпляющего )яжеиия, npoiiopn.HfiHn.iiiiiyio ЭДС врапдеиия двигателя формк)уют в блоке 7 на оеп( у к-1внег11;я электрического laBHoвесия силог.ой цеии:

Р г I . - О ; iij.i --д - S 77 - дигде бдп - - напряжение на двигателе; Eai, - ЭДС вращеь;ия двигателя; L,4 - индуктивност) рассеяния двигателя;

- активное эквивалентное сопротивление фазы двигателя и подают па вход блока 8. Составляюндую управляюп его напряжения, пропорциональную надепию иаиряжения от первой гармоники тока нагрузки на элс:мен1ах силовой цепи, формируют в блоке 9, иа вход которого поступает ток задания, проиор 1,иональный нервой гармонике тока нагрузки. Уиравляюп1ее ( с вьлхода сумматора 8 поступает , распределитель 4 и на -;ход 11ре()бразователя 10, который формирует ток с.ме1цепия (/см). Работа следяи1,ей системы и положительиый эффект от Бведепия /,.м иоясняетея эиюрами (фи1-. 2). Еыходпой ток регулятора 2 (tpT, фиг. 26) содержит нронорционалы }Ю и П1тегра;1ьную составляющие. Нри равенстве среднего значения тока нагрузки (Ili, фиг. 2о) в каждом интервале дискретности току задания (г.-,) интеграль ая еоставляющая в момепты включения очередного веити.;я остается иостоянной н завной нулю, если в эти момеиты пропорциональная составля ОИ1ая равиа току смеИ1ения (,-м, фиг. 26). В этом отработка тока нагрузки но среднему значению 1:ро;:;-ход1-т без участпя интегральной составляющей и. следовательно, практически безынерЦ и)Н10. Для рассматриваемого процесса измсияются углы управления и, следовательно, изменяются пульсации тока иагрузки, ир1;чем зиачепие пропорцпональной соста1-;ля1ои1ей v, момепты выработки очередного пмнул са управления в первом нрпбли.жеипи значению этих пульсаций за интервал днскретности Д.ЛЯ данного ч-ла управления в установивщемся режиме (при постоянном угле управления). Таким образом, /см необходимо формировать пропорционально среднему значению нульсаций тока Г1агрузки, которое зависит от угла включения вентиля.

Входной сигнал Ly для холостого хода двигателя и соедиих значений глубин модуляци - углов управлеппя приведен на фиг. 2в.

Нри реализации возможно некоторое рассогласование между /г и среднем уров