Устройство для управления выпрямителем Советский патент 1979 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дл стабилизации выходного напряжения вентильных преобразователей. Известны асинхронные одноканальны устройства для управления выпрямителем, содержащие интегратор, на вход которого подается -выходное .напряжение выпрямителя и управляющее напря жение, а к выходу через нуль-орган подключена система распределения импульсов управления вентилями выпрямителя 1 . К недостаткам известных устройств относится влияние формы пилообразног напряжения, вырабатываемого интегратором, на точность стабилизации выходного напряжения выпрямителя, что ухудшает динс1мические свойства систе мы. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для управления выпрямителем, включающим сглаживающий дроссель на выходе, содержащее пороговый дзтектор, Вход которого соединен с выходом интегратора, а выход через диод - со входом интегра тора и через систему распределения импульсов - с вентилями выпрямителя 2. Недостатком устройства является сложность обеспечения устойчивости и плохая динамика системы управления при наличии сглаживающего индукт.ивного или LC-фильтра в контуре регулирования выпрямителя. Целью изобретения является повышение устойчивости и улучшение динамических свойств при сохранении высокой точности стабилизации выходного напряжения выпрямителя. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления выпрямителем, включающим сглаживающий дроссель на выходе, содержащем пороговый детектор, вход которого соединен с выходом интегратора, а выход через диод - со входом интегратора и 1ерез систему распределения импульсов - с вентилями выпрямителя, сглаживающий дроссель снабжен дополнительной обмоткой, включенной между вьг выпрямителя и входом интегратора . На чертеже преДстгшлена функциональная схема устройства. : Устройство для управления выпрямителем 1 со сглаживающим дросселем

2 на выходе содержит интегратор 3 на операционном усилителе/ выход которого соединен со входом порогового детектора 4, представляющего собой операционный усилитель с положительной обратной связью. Выход детектора 4 через диод 5 соединен со входсм интегратрра 3 и через систему б распределения импульсов с вентилями выпрямителя 1. Дроссель 2 снабжен дополнительной обмоткой 7, включенной менсду нагрузкой 8 и входом интегратора 3, на который подается также управляющий сигнал,

Устройство работает следующим образом.

Интегратор 3 интегрирует разность напряжения управления Uy и сигнала обратной связи Uoc

uoc - г + UH,

где UH - напряжение на нагрузке,

J| - ЭДС добавочной обмотки 7

дросселя.

Когда конденсатор интегратора 3 зарядится до напряжения переключения порогового детектора 4, последний переключается,, диод 5 открываетс и конденсатор интегратора 3 начинает перезаряжаться выходным током детектора 4 J когда конденсатор разрядится до первоначального напряжения, детектор 4 возвращается в исходное состояние. Постоянная времени цепи разряда конденсатора интегратора 3 выбирается намного меньше постоянной веремни цепи его/заряда .. Следовательно, на выходе компаратора форми руется короткий прямоугольный импул поступающий в распределительное устройство. Длительность этого импульс может быть в несколько тысяч раз меньше .длительности периода, что дает возможность обеспечить высокую точность стабилизации выходного на.пряжения.

Так как сигнал на входе интегратора 3 практически совпадает с выходным напряжением Ud выпрямителя, равным

Ud - ц + 1Кдр + UH, где El - ЭДС самоиндукции основной

обмотки дросселя 2; i - ток основной обмотки дросселя;

Кдр - активное сопротивление основной обмотки дросселя.

отличаясь от него на малую величину падение напряжения на активном сопротивлении дросселя,то на динамику системы управления инерционность сглаживающего фильтра влияния почти не оказывает. П эиближенно можно считать, что замкнутая система управления включает в себя только интегрирующее звено (интегратор) и звено чистого запаздывания (за счет дискретности управления). Устойчивость такой системы можно обеспечить простыми средствами при высоких значениях добротности. Большая величина добротности позволяет получить хорошее качество переходных процессов и снизить влияние нестабильности частоты питающего напряжения и параметров системы на величину выходного напряжения.

Таким образом, наличие дополнитель-. ной обмотки 7 на дросселе 2 сглаживающего фильтра, включенной между нагрузкой 8 и входом интегратора 3, значительно улучшает устойчивость и динамические характеристики выпрямителя.

Формула изобретения

Устройство для управления выпрямителем, включающим сглаживающий дроссель на выходе, содержащее пороговый детектор, вход которого соединен с выходом интегратора, а выход через диод - со входом интегратора и через систему распределения импульсов - с вентилями выпрямителя, от л и ч а ющ е а с я тем, что, с целью повышения устойчивости и улучшения динамических свойств, сглаживающий дроссель снабжен дополнительной обмоткой, включенной между выходом выпрямителя и входом интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.-Писарев А. Л., Датки Л. П. Управление тйристорными преобразователями. М., Энергия, 1975, стр. 191,

2.Рутковски Дж. Интегральные операционные усилители, М ., Мир, 1978, стр. 226, фиг, 10.5.