Способ управления преобразователем на ключевых элементах с выходом на переменном токе и устройство для его осуществления Советский патент 1979 года по МПК H02P13/16 

Устройство (см. фиг. 1) содержит тиристоры I и 2, трансформатор 3 с первичной обмоткой 4, нагрузку 5, блоки 6 и 7 фазового управления, резисторы 8 и 9, регулирующий блок 10, фазочувствительный детектор 11 и трансформатор 12 тока.

Способ управления поясняется на примере работы регулятора переменного напряжения, но сущность процессов пе измеияется и при подключении трансформатора к другим видам преобразователей на ключевых элементах. При линейной нагрузке и несимметрии включающих импульсов происходит одностороннее насыщение сердечника трансформатора, п ток намагничивания (см. фиг. 2, г) резко возрастает, приобретая несимметричную относительно осп времени форму. Максимальное значение тока намагничивания приходится на момент перехода напряжения сети через нуль только в одном направлении (на фиг. 2, г это переход от положительных значений к отрицательным). Ток первичной обмотки трансформатора (см. фиг. 2,д), равный сзшме тока намагничивания и приведенного тока нагрузки (см. фиг. 2, в), также приобретает несимметричную форму. Так же, как и в кривой тока намагничивания, в кривой первичного тока появляется большая разница в значениях, особенно для моментов перехода напряжения сети через нуль. Измерив амплитуды первичного тока в моменты перехода напряжения сети через нуль, получают токовые сигналы (см. фиг. 2,е), содержащие постоянную составляющую, которую нспольззют для устранения несимметрин импульсов. Несимметрию включающих импульсов изменяют до тех пор, пока ток намагничивания (см. фиг. 3, г) и, соответственно, первичный ток (см. фиг. 3, д) не примут симметричную относительно оси времени форму. При этом трансформатор выходит из состояния насыщения.

При вычитании из первичного тока приведенных к первичной обмотке значений вторичного тока чувствительность реакции на насыщение трансформатора повышается.

При нелинейной нагрузке, например, типа однополупериодный выпрямитель трансформатор насыщен даже при симметрии включающих импульсов, и ток намагничивания (см. фиг. 4, г) имеет несимметричную относительно оси времени форму. Аналогично, измерив амплитуды первичного тока в моменты перехода напряжения сети через нуль, получают токовые сигналы (см. фиг. 4, е), которые используют для введения несимметрии включающих импульсов так, что ток намагничивания приобретает симметричную форму (см. фиг. 5,г), а трансформатор выходит из состояния насыщения.

Способ позволяет использовать в качестве датчиков трансформаторы тока, несмотря на то, что среднее значение тока во вторичной обмотке всегда равно нулю.

В предлагаемом устройстве для осуществления способа измерение амплитуд первичного тока в моменты перехода напряжения через нуль производится фазочувствительным детектором 11, который подключен к датчику тока 12, выполненному в виде трансформатора тока. Сигнал с выхода детектора подается на вход автоматического регулирующего блока 10, который вырабатывает сигнал t/ynp2 на изменение несимметрии включающих импульсов, подаваемый на входы блоков 6 и 7 фазового управления. Включающие импульсы с выходов блоков 6 и 7 подаются на управляющие электроды тиристоров 1 и 2. Изменение несимметрии включающих импульсов происходит до тех пор, пока трансформатор 3 не

выйдет из насыщения. Величина напряжения на нагрузке регулируется симметричным изменением включающих импульсов в функции напряжения управления t/упрь подаваемого через резисторы 8 и 9.

Формула изобретения

1.Способ управления преобразователем на ключевых элементах с выходом на переменном токе, включенным в первичную цепь трансформатора, путем периодической подачи управляющих импульсов на ключи с последующим измерением и сравнением параметров, характеризующих положительпую и отрицательную полуволны тока первичной цепи, и изменением длительности и фазы управляющих импульсов, обеспечивающим нулевое значение разности указанных параметров, отличающийся тем,

что, с целью повышения надежности и энергетических показателей, в качестве указанных параметров используют мгновенное значение тока в первичной цепи в моменты перехода выходного напряжения через

.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что из тока первичной цепи трансформатора вычитают приведенное значение тока вторичной цепи.

3. Устройство для осуществления способа по пп. 1 и 2, содержащее трансформатор, первичная обмотка которого подключена к входным выводам через первичную обмотку трансформатора тока и тиристорные ключи, управляющие электроды которых соединены с выходами блоков фазового управления, подключенных своими входами к выходу регулирующего органа, а вторичная обмотка подключена к выходным выводам,

отличающееся тем, что оно снабжено фазочувствительным детектором, входы которого связаны с входными выводами и вторичной обмоткой трансформатора тока, а выход соединен с входом регулирующего

органа.

Источники информации, принятые во внимание при эксиертизс

1. Патент США № 3829794, кл. Н 02М 7/55, 1974.

фигг

фиг 3

fuг.

у

1

-

17

щ

ifиг. 5