Способ стабилизации тока вентильного преобразователя и устройство для его осуществления Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 H02P13/16 

(54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ТОКА ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

I

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в Системах регулирования тока или в более сложных системах, в которых регулирование тока является подчиненной задачей.

Известны способы стабилизации тока, основанные на том, что поддерживается равным заданному лишь среднее значение тока за период питающей сети 1.

Однако при зтих способах пульсации тока, частоты сети и более высоких частот не регулируются.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ стабилизации тока вентиль ного преобразователя путем сравнения на входе регулятора тока упомянутого преобразователя сигналов задания, и обратной связи, сравнения сигнала, являющегося функцией полученной разности, с сигналом развертки и воздействия на управляющие электроды вентилей в моменты равенства двух последних из указанных сигналов. ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Способ осуществляют устройством для стабилизации тока вентильного преобразователя с системой импульсно-фазового управления по вертикальному принципу, содержащим регулятор тока, один вход которого соединен с блоком задания, а -другой с выходом измерителя тока вентильного преобразователя 2.

Недостатком известного способа стабилизации тока является значительная сложность уменьщения нёсимметрии системь управления

10 преобразователем, которая вызывает колебания тока с частотой сети, а также Может приводить к колебаниям более высоких частот.

Дополнительные колебания тока вызывают также увеличение на;грева двигателя, и могут

ts приводить к необходимости снижения быстродействия Системы регулирования.

Цель изобретения - уменьшение амплитуды колебаний тока.

Указанная цель достигаете тем, что в спо20собе стабилизации тока вентильного преобразователя путем сравнения на входе регулятора тока упомянутого преобразователя сигналов задания и обратной связи, сравнения полученной разности с сигналом развертки и воздействия на управляющие электроды вентилей в моменты равенства двух последних из указанных сигналов определяют моменты прохождения через нуль пульсирующей составляющей тока вентиль ного преобразователя и на выходной сигнал регулятора тока накладывают пульсирующий сигнал, моменты достижения нуля которого совпадают по времени с указанными моментами пульсирующей составляющей тока, причем фаза накладываемого сигнала противоположна фазе пульсирующей составляющей тока вентиль ного преобразователя. Такой способ может быть осуществлен устройством новой конструкции для стабилизации тока вентильного преобразователя с системой импульсно-фазрвого управления по вертикальному принципу, содержащим регулятор тока, один вход которого соединен с блоком задания, а другой - с выходом измерителя тока вентильного преобразователя. Отличие устройства, позволяющее осуществи новый способ, состоит в том, что выход регулятора тока соединен с первым входом введенного пропорционального усилителя, второй вход которого подключен к выходу безинерцнонного измерителя напряжения, вход которого служит для соединения с вJIXoднoй цепью преобразователя. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - графики, иллюстрирующие и поясняющие принцип работы устройства; на фиг. 3 - осциллограммы тока и напряжения. Блок 1 задания (фиг. 1) соединен со входом регулятора 2 тока. На второй вход регулятора подключен измеритель 3 тока. Пропорциональный усилитель 4 введен между регулятором 2 тока и вентильным преобразователем 5 с системой импульсно-фазового управления по вертикальному принципу. Второй зход усилителя 4 соединен с безийерционным измерителем 6 напряжения. Система управлени питает выходную цепь преобразователя 7. Сущность способа заключается в том, что на входе регулятора 2 тока сравнивают сигналы задания и обратной связи по току, определяют моменты прохождения через ноль пуль сирующей составляющей тока вентильного преобразователя. На выходной сигнал регулятора тока накладывается пульсирующий сигнал, моменты достижешм нуля которого совпадают п времени с указанными моментами пульсирующей составляющей тока, причем фаза накладьшаемого сигнала противоположна фазе пульсирующей составляющей тока прео Эразователя, а результирзтощий сигнал сравнивается с сигналом развертки. В моменты равенства двух последних из зтсазанных сигналов осуществляется воздействие на управляющие злектроды вентилей. Моменты ,oi открывания очередного вентиля (фиг.2) соответствуют пересечению сигнала развертки Up Up, сигнала управления и„, Uy. Пусть Up - напряжение развертки, отличающееся от симметричного U р вследствие неточности настройки, теплового дрейфа и т. д. Тогда, если сигнал управления гладкий, (Uy) , то отклонение угла открывания вентиля - больще, чем отклонение угла Aotjj при пульсирующем сигнале управления U . В пределе, пои сигнале, пересекающем линию сигнала развертки вертикально, отклонение напряжения сигнала развертки на изменении угла открывания преОбразователя не скажется. Приведенные кривые мгновенных значений тока показывают влияние формы управляющего сигнала на асимметрию тока. Устройство, реализующее способ, работает следующим образом. На выходе регулятора 2 тока формируется сигнал, являющийся функцией разности сигналов блока задания и измерителя 3 тока вентильного преобразователя 5. Указанный сигнал на входе пропорционального усияителя 4 суммируется с выходным сигналом безинерцисшноГо измерителя 6 напряжения на выходе вентильного преобразователя 5. Результирующий сигиал с выхода пропорционального усилителя 4 подается на вход системы импульсно-фазового управления преобразователя. Работу устройства поясняют осциллограммы (фиг. 3). Осциллограммы тока () преобразователя сняты при одной и той же асимметрии сигналов развертки ( фиг. За соответствует известному, 36 - предлагаемому способу стабилизации). Б первой схеме сигналом упргс леиия служит сигнал регулятора тока (р) , во втором - сигиал промежуточного пропорционального усилителя, на вход которого вводится пульсирующая составляющая. Осциллограмма показывает снижение величины амплитуды колебаний тока (ui) частотой 150 Гц с 50 до 10 %. Предлагаемый способ стабилизации тока вентильного преобразователя и устройство для его осуществления обладает следующими преимуществами:при. заданной предельно допустимой асимметрии тока могут бь1ть снижены требования к симметрии системы управления, что облегчает изготовление преобразователей и снижает тре бования к применяемым элементам; при имеющейся асимметрии системы управления и заданной величине среднего значения тока может быть снижена амплитуда тока, а следовательно, и потери энергии. Так, например, уменьшение на 3 % амплитуды тока прокатного двигателя обжимного стана (R. 6000 кВт) уменьшит потери энергии на Ю 000 кВтч/год, Формула иэобретения 1. Способ стабилизации тока вентильного преобразователя путем сравнения на входе регулятора тока упомянутого преобразователя сигналов задания и обратной связи, сравнения полученной разности с сигналом развертки и воздействия на управляющие электроды вентилей в моменты равенства двух последних ю указанных сигналов, отличающий с я тем, что, с целью уменьшения амплитуды колебаний тока, определяют моменты прохождения через .нуль пульсирующей составляющей тока вентильного преобразователя и на выходной сигнал регулятора тока накладывают пульс рующий сигнал, моменты достижения нуля которого совпадают по времени с указанными мо ментами пульсирующей составляющей тока, при чем фаза накладываемого сигнала противополож

-нн г-

f-J Uv

г.2 на фазе пульсирующей составляющей тока вентильного преобразователя. 2. Устройство для стабилизации тока вентильного преобразователя с системой импульсно-фа-. зового управления по вертикальному принцшгу, содержащее регулятор тока, один вход которого соединен с блоком задания, а другой - с выходом измерителя тока вентильного преобразователя, отличающееся тем, что, с целью уменьшения амплитуды колебаний тока, выход регулятора тока соединен с первым входом введенного пропорционального усилителя, второй вход которого подключат к выходу безинерционного измерителя напряжения, вход которого служит для соедин тя с выходной цепью преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Шипилло В. П. Автоматизированный вентильный электропривод . М., Энергия, 1969, с. 302. 2. Писарев А. Л. и Деткин Л. П. Управление тиристорными преобразователями. М., Энергия, 1975, с. 45 (прототип).

ЛАМАМЛАААААААЛААЛАМАА/

Upr