Устройство для фазового управления вентильным преобразователем Советский патент 1982 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к преобразо вательной технике и может быть испоп зовано для управления силовыми стати ческ1Ф1и вентильными преобразователями. Известно устройство для управлени вентильными преобразователями, состо щее из идентичных канахюв по числу вентилей преобразователя. Каждый канал соде1 ит фильтр, фазосдвигающий блок и усилитель - формирователе vw пульсов управления З Недостатком известного устройства является нелинейность регулировочной характеристики преобразователя в режиме прерывистых токов, низкая точность, обусловленная фильтрацией опорных напряжений, и асимметрия импульсов управления по каналам. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к . предлагаемому является устройство для фазового управления вентильным преобразователем, содержащее датчик выходного напряжения преобразователя, выход которого соединен с первым входом интегратора, выход которого через первый вход компаратора соединен со входом распределителя импульсов, первые выхода которого через элемент ИЖ соединены с входом сброса интегратора, и источник управляющего напряжения 2 Недостатком известного устройства является его малое быстродействие, обусловленное наличием в прямом тракте управления интегрирующего звена. Цель изобретения - повышение быстродействия при сохранении линейности регулировочной характеристики по напряженно независимо от характера нагрузки и режима работы преобразователя. Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено датчиками анодных-напряжений вентилей, число которых равно числу вентилей, двумя 39 коммутаторами и блоком ограничения углов управления, причем выходы датчиков анодных напряжений вентилей соединены со входами коммутаторов, выходы которых через блок ограничени углов управления соединены со вторым и третьим входами компаратора, упомя нутые выходы соединено с чetвepтым и пятым входами компаратора, шестой вход которого подключен к выходу истйчника управляющего напряжения, выход второго коммутатора соединен со вторым входом интегратора, а вторые выходы распределителя соединены с управляющими входами коммутаторов. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Устройство содержит датчики 1 - 3 анодных напряжений вентилей, два коммутатора и 5 аналоговых сигналов, блок 6 ограничения углов управления вентилями, интегратор 7/датчик 8 выходного напряжения преобразователя, компаратор 9. источник 10 управляющего напряжения, распределитель 11 импульсов, элемент ИГМ 12. Коммутаторы и 5 состоят из нескольких аналоговых ключей. Входы управления ключами первого и второго коммутаторов и5 соединены с соответствующими ф правляю щими выходами распределителя. Причем ключ коммутатора , коммутирующий сигнал датчика 1 анодного напряжения включаемого вентиля, и ключ коммутатора 5 коммутирующий сигнал датчика 3 анодного напряжения выключенного вентиля,, управляются одним сигналом распределителя 11 импульсов. Устройство работает следующим образом. . На входы коммутаторов 4 и 5 аналоговых сигналов с выходов датчиков 1-3 поступают сигналы, пропорциональные анодным напряжениям вентилей. К выходам коммутаторов t подклочается выход датчика анодного напряжения вен тиля, который долкен .включиться очередным импульсом управления. Соответственно, сигнал на выходе коммутатора 5 пропорционален напряжению, которое действует в анодной цепи вентиля, который был включен последним импульсом управления. Сигналы с выходов коммутаторов и 5 и и и„р поступают на соответствующие входы компаратора Э- Сигна.л с выхода датчика 8, пропорциональный мгновенному значению выпрямленного 3 напряжения, и сигнал с выхода коммутатора 5 поступают на входы интегратора 7, выходное напряжение которого также поступает на соответствующий вход компаратора ЭКроме того, сигналы с выходов коммутаторов к 5 поступают на входы компаратора 9 через блок 6. Выходные сигналы блока 6 S и S равны нуло. если / Upp/«/Ufio/, и не равны нулю. если7ипр/7/ Up, по/. Причем, если p/7/Uno/, то и при/ Up S 0, а если при любом знаке Uno и /Unp/7 / , то S 0; 870. С ПОМОЩЬЮ сигналов S и S осуществляется ограничение углов управления вентилей благодаря тому, что амплитуды сигналов S и S выбираются такими, что при максимальной величине сигнала управления углы управ.ления-. . вентилей лежат в пределах :S 180°. При работе преобразователя в выпрямительном режиме О S 0. Если преобразователь работает в инверторном то 5; О, . режиме Напряжение управления с выхода источника 10 также поступает на один из входов компаратора 9- Компаратор изменяет свое состояние в момент равенства суммы всех входных сигналов нуСигнал с выхода компаратора 9 поступает на вход распределителя 11. Импульсы управления формируются распределителем 11 по переднему фронту сигнала компаратора 9 и распределяются им по вентилям в соответствии с очередностью их работы. Кроме того, распределитель 11 формирует последовательности сигналов управления ключами коммутаторов и 5, причем равенство какого-либо из них нулю соответствует разомкнутому состоянию соответствующего ключа коммутатора. В момент формирования очередного импульса управления происходит сброс выходного напряжения интегратора. После формирования импульса управления и выполнения всех вышеуказанных переключений в схеме компаратор 9 возвращается в исходное состояние и начинает формироваться опорное напряжение для следующего вентиля. При работе преобразователя в инверторном режиме устройство управления работает аналогично. Устройство реализует регулировочную характеристику, которая представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат, тангенс угла наклона которой к оси абсцисс равен коэффициенту усиления преобразователя по напряжению. Изломы характеристики в верхней и нижней частях связаны с невозможностью получения большого выходного напряжения преобразователя при конкретной величине амплитуды напряжения питания. Ввиду отсутствия контура обратной связи и интегрального регулятора в прямом тракте устройства оно позволяет реализовать такое же быстродействие преобразователя, как при синхронном способе управления, что существен но BbNue быстродействия асинхронных устройств при сохранении линейности регулировочной характеристики. Формула изобретения Устройство для фазового управления вентильньм преобразователем, содержащее датчик выходного напряжения преобразователя, выход которого соеди нен с первым входом интегратора, выход которого через вход компаратора соединен с входом распределит теля импульсов, первые выходы которого через элемент. ИЛ1 соединены с входом сброса интегратора, источник управляющего напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно снабжено датчиками анодных напряжений вентилей, число которых равно числу венти лей, двумя коммутаторами и блоком ограничения углов управления, причем выходы датчиков аяодных напряжений вентилей соединены с входами коммутаторов, выходы которых через блок ограничения углов управления соединены с вторым и третьим входами компаратора и с четвертым и пятым входами компаратора непосредственно, шестой вход компаратора подключен к выходу источника управляющего напряжения, выход второго коммутатора соединен с вторьм входом интегратора, а вторые выходы распределителя соединены с управляющими входами коммутаторов. Источники ин)()ормации, принятые во внимание при экспертизе 1.Писарев А. Л., Деткин Л. D. Управление тиристорными преобразователями. М., Энергия, 1975, с. 23. 2.Писарев А. Л., Деткин Л. П. Управление тиристорными преобразователями. М., Энергия, 1975, с. 100.