Способ одноканального управления вентильным преобразователем и устройство для его осуществления Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 

Устройство, реализующее способ, содержит блок синхронизации, вырабатывающий импульсы в моменты естественной коммутации вентилей преобразователя, фазосдвнгающие элементы в виде генератора линейно-изменяющегося напряжения и узла сравнения, райпределитель импульсов. Фазосдвигающие элементы включены последовательно 2. Недостатком устройства является относитель большая сложность, обусловленная наличием нескольких фазосдвигающих устройств, и свойственное этому способу низкое быстродействие. Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение одноканальной системы управления. Поставленная цель достигается тем, что в способе управления вентильным преобразователе формируют вспомогательное напряжение разверт синхронизированное с сетью, и устанавливают Начальные значения основного напряжения развертки -на каждом интервале проводимости равными мгновенным значениям вспомогательного напряжения развертки в моменты равенства управляющего напряжения и основного напряжения развертки, причем продолжительность интегр фования на каждом интервале проводимости устанавливают по моменту равенства этих напряжений. В качестве вспомогательного напряжения развертки можно использовать напряжение с выхода вентильного преобразователя. Устройство для осуществления способа снаб жено блоком формирования вспомогательного напряжения развертки, синхронизированного с сетью, ключом и нуль-органом, причем нуль орган включен между блоком сравнения и формирователем, выход ёлока формирования вспомогательной развертки подключён через ключ к установочному входу интегратора, управляющий вход ключа подключен к выходу формирователя импульсов. Узел формирования вспомогательного напря жения paзвq)тки может быть выполнен в виде генератора пилообразного напряжения, синхронизированного с сетью; а также в виде упра ляемого выпрямителя с аналогичной силовому преобразователю фазирювкой. На фиг. 1 и 2 приведены диаграммы, пояс няющие формирование и фазовый сдвиг выходных импульсов по данному способу; на фиг. 3 и 4 - схемы устройств, осуществйяющих способ управления вентильным преобразователем. Рассмотрим данный способ управления на примере трехфазного мостового несимметричного преобразователя. 4 Формируют вспомогательное напряжение развертки (фиг. 1 г), синхронизированное с сетью, и основное напряжение развертки (фиг. 1 в), которое сравнивают с напряжением управления Uvnp, (фиг. 1 в). В моменты Wi равенства напряжения управления Оупр и основной развертки (фиг. 1 в) последнее устанавливают равным Мгновенным значениям вспомогательного напряженил развертки (фиг. 1 г) и формируют выходные импульсы (фиг. 1 а). В диапазоне управления с.11Г/т напряжение основной развертки после сравнения с .управляющим напряжением продолжает нарастать и затем в моменты синхронизации (tut/j ш1 фиг. 1 в) устанавливают равным мгновенному значению вспомогательного напряжения развертки. В диапазоне управления . напряжение основной развертки в моменты равенства его напряжению управления (ujt/j Юtgфиг. IB) устанавливают равным мгновенным значениям напряжения вспомогательной развертки (фиг. 1в). Моменту времени (.1 15 соответствует угол фазового сдвига Ы 180 эл.град, т.е. обеспечивается полный диапазон управления для рассматриваемого преобразователя. Напряжение на выходе силового преобразователя имеет вэд, показанный на фиг. 1 д. В качестве вспомогательного напряжения развертки целесообразно использовать напряжение с выхода вентильного преобразователя или его физической модели (маломощное управляемого преобразователя) (фиг. 2в). Основное напряжение развертки (фиг. 26) формируют так же, как описано выше. Выходные импульсы для управления шестифазным мостовым симметричным преобразователем показаны на фиг. 2а. Устройство (фиг. 3) для осуществлеиия способа управления содержит блок 1 формирования вспомогательного напряжения развертки, ключ 2, интегратор 3, блок 4 сравнения, нульорган 5, формирователь 6, распределитель 7 импульсов. Выходы распределителя импульсов подключены к вентилям 8 преобразователя. Узел формирования вспомогательного напря- жения развертки подключен через ключ 2 к установочному входу интегратора 3, на выходе которого фо рмируется основное напряжение развертки. Устройство на фиг. 4 отличается тем, что блок 1 формирования вспомогательного напряжения развертки выполнен в виде управляег мого маломощного преЬбразователя с аналогичной силовому преобразователю фазировкой, выход которого через ключ 2 подключен к установочному входу интегратора 3. Управляемый маломощный преобразователь используется также в качестве распределителя выходных импульсов. Работа устройства (фиг. 3) происходит следующим образом. При равенстве напряжений утфавления U и развертки О р формируется импульс на вьь ходе нуль-органа 5. Далее импульс с выхода нуль-органа 5 поступает через формирователь и распределитель 7 на запуск очередного вентиля преобразователя 8. Одновременно импуль с выхода нуль-органа 5 поступает на управляю щий вход ключа 2, который кратковременно замыкается, на выходе интегратора 3 устанавливается начальное напряжение, равное мгнове ному значению напряжения на выходе узла 1 формирования вспомогательной развертки. В момент достижения напряжения на выходе интегратора 3 величины напряжения управлени снова формируется импульс на выходе нульоргана 5 и все процессы повторяются. Фазовы сдвиг выходных импульсов осуществляется за счет изменения величины управляющего напря жения. В данном способе управления вентильным преобразователем для формирования выходны импульсов используется всего один сигнал развертки во всем диапазоне управления, т.е. до 180 эл.град., что полностью исключает запаздывание в формировании выходных импуль сов при скачкообразном изменении напряжения управления. Повышение быстродействия одноканальных систем управления расширяет область их применения, которая распространяется в этом случае на весьма широкую отрасл народного хозяйства - автоматизированный вентильный электропривод. В пользу широкого применения одноканальных систем управления по предлагаемому способу свидетельствует также значительное упрощение их структуры и ее реализации, особенно при использовании в качестве основного функционального злемен та физической модели силовой части преобразователя. В сравнении с известными устройствами управления вентильными преобразователями данное устройство содержит в 2-3 раза меньшее число компонентов. Формула изобретения 1. Способ одноканального управления вентильньпи преобразователем, заключающийся в том, что интегрируют опорное напряжение на 66 каждом интервале проводимости и полученное основное напряжение развертки сравнивают с управляющим напряжением, полученные импульсы распределяют по вентилям преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повьццения быстродействия и упрощения, формируют вспомогательное напряжение развертки, синхронизированное с сетью, и устанавливают начальные значения основного напряжения развертки на каждом интервале проводимости равными мгновенным значениям вспомогательного напряжения развертки в моменты равенства управляющего напряжения и основного напряжения развертки, причем продолжительность интегрирования на каждом интервале проводимости устанавливают по моменту равенства этих напряжений. 2.Способ по п. 1, отличающийс я тем, что используют в качестве вспомогательного напряжения развертки напряжение с выхода вентильного преобразователя. 3.Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее фазосдвигающий элемент, состоящий Из последовательно соединенных интегратора и блока сравнения, и последовательно соединенные формирователь и распределитель импульсов, отлич-ающееся тем, что оно снабжено блоком формирования вспомогательного .напряжения развертки, синхронизированного с сетью, ключом и нуль-органом, причем нуль-орган включен между блоком сравнения и формирователем, выход блока формирования вспомогательного напряжения развертки подключен через ключ к установочному входу интегратора, управляющий вход ключа подключен к выходу формирователя. 4.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что узел формирования вспомогательного напряжения развертки в виде генератора пилообразного напряжения. 5.Устройство по п. 3, о т л и ч а ю щ ее -с я тем, что узел формирования вспомогательного напряжения развертки выполнен в виде управляемого вьшрямителя с аналогичной силовому преобразователю фазировкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Абдулаев А. Н. Системы управления выпрямителями на тиристорах. Автоматизированный электропривод производственных механизмов. Т.З, М., Энергия, 1966. 2.Авторское свидетельство СССР N 571869, кл. Н 02 Р 13/16, 1976. о О -J Фмг.2 3C .5 :i