Устройство для формирования напряжения развертки Советский патент 1982 года по МПК H02P13/16 

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах импульсно-фазового управления вентильных преобразователей.

Известно устройство для формирования напряженийразвертки,содержащее ..интегратор, вход которого подключен к напряжению сети, а выход - к входу нуль-органа 1 ,

Указанное устройство позволяет получить линейную регулировочную характеристику вентильного преобразователя, однако то, что на интервале проводимости задают начальные условия интегрирования, иными словами обнуляют интегратор, не позволяет использовать данное напряжение развертки для других целей, например для ограничения максимальных углов управления.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для формирования напряжения оазвертки преобразователей с поочередным и двукратным управлением, содержащее интегратор с разрядным ключом, вход которого подключен к положительной полярности напряжения сети питания преобразователя 21.

Известное устройство не обеспечивает высокое качество регулирования из-за недостаточно линейной регулировочной характеристики и от10сутствия ограничения углов регулирования.

Цель изобретения - повышение качества регулирования.

Поставленная цель достигается тем,

15 что устройство для формирования напряжения развертки преобразователей с поочередным и двукратным управлением снабжено дополнительным интегратором с разрядным ключом, двумя

20 инвертирующими усилителями и двумя сумматорами, причем вход дополнительного интегратора подключен к сети питания преобразователя, а выход - к 39 входу второго усилителя и к первому входу второго сумматора, выход интег ратора подключен к входу первого усилителями к первому входу первого сумматора, выход первого усилителя подключен к второму входу второго сумматора, а выход второго усилителя подключен к второму входу первого су матора, причем выходами устройства являются выходы интеграторов, усилителей и сумматоров, образуя систему из шести напряжений развертки На фиг. 1 приведено устройство; на фиг. 2 и 3 - графики напряжений. поясняющие формирование импульсов уп равления вентилями преобразователя. Напряжение сети, приложенное к клеммам 1 и 2, поступает на входы интегратора 3 и дополнительного интегратора с разрядными ключами 5 и 6. Их выходное напряжение 7 и 8 поступает на входы двух инвертирующих усилителей 9 и 10, на выходе которых получают напряжения 11 и 12. Напряжения 7 и 12 поступают на входы сумматора 13, а напряжения 8 и 11 на входы сумматора 1. На выходах сум/ аторов 13 и 1 получаются напряжения 15 и 16. На графиках напряжений (фиг. 2 и 3)представлена форма напряжения 17 сети на входе интеграторов 3 и t и напряжения 18 и 19 - на их выходе, напрфкения 20 и 21 на выходе интегрирующих усилителей 9 и 10, постоянные напряжения, управления 22 и 23 на выходе сумматоров 13 и И; 24 - сумма выходного напряжения 18 интеграто ра 3 и управляющего напряжения, не показанного на чертеже; 25 - сумма выходного напряжения интегратора k И управляющего напряжения; 2би 27 напряжение на выходе нуль-органов, управляющих работой преобразователя отрицательной полуволны; 28 - суммар ное напряжение кривых 18 и 23; 29 суммарное.напряжение кривых 20 и 22. Устройство работает следующим образом. Ключ 5 или 6 одного из интеграторов 3 или 4 замыкается кратковременно в, начале каждого положительного полупериода, обнуляя интегратор. В течение последующего периода сети ключ 5. разомкнут и на выходе интегратора получается напряжение 18 отрицательной развертки, котс)ая одновременно инвертируется усилителем 9 9 для получения положительной развертки напряжения 20. Другой интегратор 4 обнуляется кратковременным замыканием ключа 6 в начале каждого отрицательного полупериода. На его выходе получается, соответственно, интегральная развертка напряжения 19, которая инвертируется другим усилителем 10 для получения напряжения 21 отрицательной развертки.Один из сумматоров 13 складывает напряжения отрицательной развертки 18 и 21, давая на выходе положительное напряжение 22, пропорциональное среднему за полупериод значению напряжения сети (клемма 1), поскольку образовано суммой его интегралов. Аналогично второй сумматор 14 складывает положительные напряжения 19 и 2Q, давая на выходе отрицательное напряжение 23, также пропорциональное среднему значению напряжения сети (клемма 2), но взятому с обратным знаком. Напряжение сети 1 принято синусоидальным для упрощения графики. Отрицательные развертки напряжений 18и 21 сдвинуты по фазе относительно :друг друга на полпериода. Их удобно использовать для управления двумя противофазными вентилями преобразователя, угол управления которых изменяется в выпрямительном режиме. Сигнал управления этими, вентилями получают, складывая каждое из напряжений 19и 21 с напряжением управления, которое в выпрямительном режиме должно быть положительно. Напряжение 24 результат -сложения напряжения 18 развертки с положительным постоянным управляющим напряжением (фиг. 3). Из напряжения 24 с помощью нуль-органа формируют напряжение 26, положительный фронт которого определяет угол включения вентиля. Аналогично можно формировать максимальные углы управления, используя напряжение управления, зависящее от тока и ЭДС нагрузки преобразователя. Положительные напряжения развертки 19 и 20 также сдвинуты относительно друг друга на полпериода. Их удобно использовать для управления двумя противофазными вентилями преобразователя, угол управления которых изменяется в инверторном режиме. Сигнал управления вентилями получают,складывая каждое из напряжений 19 или 20 с напряжением управления, которое В инверторном режиме должно буть отрицательно. Напряжение 25 резуль тат сложения напряжения 20 с постоян ным отрицательным напряжением управления (на фиг. 3). Из напряжения 25 с помощью нуль-органа формируют напряжение 2 включения, положительный фронт которого, определяет угол включения, С положительными развертками напряжений 19 и 20 также можно формировать максимальный угол управления, используя напряжение управления, зависящее от тока и ЭДС нагруз(ки преобразователя. Положительное 22 и отрицательное 23 напряжения используют, соответственно, в выпрямительном и инверторном режимах преобразователя, работающего последовательно или параллельно с данным. Если развертку вида напряжения 18 или 20 второго преобразователя сложить соответственно с напряжениями 23 или 22 первого аЬеобразователя, то получим развертки напряжений 28 и 29 (фиг. 3J. Углы управления вентилей второго преобразователя изменяются только тогда, когда напряжение управления по модулю превосходит модуль напряжений 22 и 23, чем обеспечивается поочередное управление первым и вторым преобразователями. Использование предлагаемого изобретения .позволяет реализовать законы управления вентильными преобразователями с наилучшими энергетическими характеристиками при естественной коммутации вентилей и, кроме того, линейную регулировочную характеристику преобразователя, что делает более устойчивой замкнутую систему уп9равления, в которой этот преобразователь работает. Формула изобретения Устройство для формирования напряжения развертки преобразователей с поочередным и двукратным управле- нием, содержащее интегратор с разрядным ключом, вход которого подключен к первой клемме сети питания преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения качества регулирования, оно снабжено дополнительным интегратором с разрядным ключом, двумя инвертирующими усилителями и двумя сумматорами, причем вход дополнительного интегратора подключен к. второй клемме сети, а выход - к входу второго усилителя и к первому входу второго сумматора, выход интегратора подключен к входу первого усилителя и к первому входу первого сумматора, выход первого усилителя подключен к второму входу второго сумматора, а выход второго силителя подключен к второму входу первого сумматора, причем в качестве выходов устройства использованы выходы интеграторов, усилителей и сумм торов, образуя систему из шести напряжений развертки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Писарев А.Л. и Деткин Л.П. Управление тиристорными преобразователями. М.,. Энергия, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 663061, кл. Н 02 Р 13/16, 1978.

Фиг,