Способ управления вентильным преобразователем Советский патент 1979 года по МПК H02P13/16 

1

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

Известен способ управления вентильным преобразователем, в котором импульсы управления вырабатываются, когда сигнал задания сравнивается с.опорным сигналом, как правило, косинусоi шальным или пилообразным l.

Недостаток известного способа ухудшение точности и быстродействия в области прерывистых токов нагрузки.

Известен также способ управления вентильным преобразователем, в котором к опорному сигналу добавляют сигнал, пропорциональный ЭДС нагрузки преобразователя (двигателя) а в област прерывистых токов корректируют сигнал задания, поступающий на вход системы управления преобразователем с выхода

регулятора, или в функции тока нагрузки, или в функции управляющего напряжения регулятора 2,

; Недостатки известного способа заключаются в том, что применение обратной связи по току нагрузки приводит к запаздыванию в самонастройке дискрет ной системы управления вентильным преобразователем, а изменением сигнала задания в функции управляющего напряжения только весьма грубо можно аппроксимировать зависимость тока нагрузки от угла управления при изменении ЭДС нагрузки в широких пределах.

Наиболее близким решением по тех нической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ управления, в котором корректируется не сигнал задания, а опорный сигнал, для чего к основному опорному сигналу добавляется дополнительный синусоидальный опорный сигнал, имеющий такую же временную зависимость, как среднее значение пупьсадий тока нагрузки от угла управления. Бпагодаря дополнятептэному опорному сигналу увеличивается точность в режиме непрерывного .

Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает высокую точность отработки сигнала задания в режиме прерывистого тока, где зависимость тока нагрузки от угпа управления более сложная.

Цель изобретения - повышение точности отработки сигна па задания в режиме прерыв.остого тока.

Для этого в известном способе, основанном на формировании ouopHoix сигнала, формируют опорный сигнал по закону, соответствующему зависимости среднего значения прерывистого тока преобразователя от текущего угпа управления.

На фиг. 1 приведена одна из возможных систем управления; фиг. 2 - опоры, поясняющие работу системы управления.

Система управления {фнг. 1) содержит источники 1. - 4 напряжений, резисторы 5-9 диод 10, конденсатор 11, нуль органы 12-13, ключ 14.

Система управления работает следующим образом.

В области углов управпедия, соответствующих режиму непрерьтвного тока ( -t на фиг. 2), основное опорное (косинусоидальное) напряжениеЕ боль,ше ЭДС нагрузки ( ЕО ) поэтому разность ( С.„,,и ЕО) положительна (фйг.2),

л

диод 1О открыт, а ключ 14 замкнут. В точке соединения диода 10 и резистора 8 суммируются токи от трёх источников - основного опорного напряжения . осн ЭДС нагрузки { EQ ) и допойнительного (синусоидального) опорного напряжения Едоп Результирующий опорнь1й сигнал ( i п fe ® этой точке равен при одинаковых сопротивлениях величине Т (фиг.2,б)

.Con)n-iC«ocH-V Aon) i on5sв момент i (фиг.2,а), когда основной опорный сигнал сравнивается с Е разность () становится равной нулю, диод 10 закрывается, срабатывает нуль-орган 12 и ключ 14 размыкается. В этот момент времени напряжение на конденсаторе 11 равно д(5р , которое . cooTBSfcTByeT в этот момент времени Предельно-непрерывному току преобразователя. С момента t, конденсатор l-C разряжается через сопротивление 9 и результирующий Опорный сигнал (ion L пропорционален напряжению на конденса-горе: /, ч j .

von)i:--R JC ):И так, в момент t , соответствующий предельно-непрерывному режиму,

опорный сигнал ( i )ди ( 6 )j, претерпевает излом (фиг. 2,6).

Известно, что при переходе от режима непрерывного тока к режиму прерывистого тока регулировочная харастеристика преобразователя претерпевает ияпом, а зависимость среднего ; яачения тока преобразователя от угла управления в режиме прерывистого тока приблизительно выражается кубической параболой. Экспонента достаточно хорощо аппроксимирует параболу на интервале fcg-fc при соответствующем выборе ПОСТОЯННОЙ времени разряда конденсатора.

Импульс управления вырабатывается нуль-органом 13 в момент равенства сигнала задания 63 и результирующего опорного сигнала ( BQ ),, ( момент оС на фиг. 2,6). Образующиеся в нагрузке импульсы тока (фиг. 2,в) имеют среднее значение , соответствующее сигналу задания 63В рассмотренной, системе в широком диапазоне изменения ЭДС нагрузки пре- 1эбразователя достигается: , четкое сопряжение характеристик на paнйцe предельно-непрерывного тока (угол управленияс р и точка tf на

фиг. 2,6), где значение результирующего опорного напряжения ( CQ )2 равно бдоп, которое пропорционально продольнонепрерйвнЪму току при дйнном угле управления d.

5 достаточно близкая аппроксимация зависимости среднего значения тока нагрузки от угла уйравления в режиме прерывистого тока (в интервале tj -i на фиг. 2,6)..

0 Рассмотренная система формирует опорный сигнал в режиме прерывистого тока в соответствии с зависимостью среднего значения тока нагрузки от текущего угла управления.

5 Это позволяет при щироком диапазоне изменения 3UC нагрузки преобразовав теля точно, чем в известных способах, , аппроксимировать передаточные характеристики преобразователя и линеаризировать зависимость тока преобразователя от сигнала задания, что повышает точность отработки сигнала задания. Таким образом предложенный способ управления вентильным преобразователем в режиме прерывистого тока увеличивает точность..отработки сигнала задания в широком диапазоне изменения 3(1Q нагрузки преобразователя. Формула изобретения Способ управления вентильным преобразователем в режиме прерывистого тока, основанный на формировании опорного сигнала, отличающийся 6 6 тем, что, с целью увеличения точности отработки сигнала задания, формируют опорный сигнал по закону, соответству«ощему зависимости среднего значения прерывистого тока преобразователя от текущего угла управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Динамика вентильного электропривода постоянного тока, поя редакцией Поздеева А. Д., М., Энергия, 1975, с. 8-14. 2.Там же, с. 168-179. 3.Авторское свидетельство № 540338, кл. Н 02 Р 13/16, 13.06.75.