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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управления реверсивными вентильными преобразователями переменного напряжения в постоянное и непосред- . ственными преобразователями частоты с естественной коммутацией вентилей и раздельным управлением.

Известно синхронное устройство для управления вентильными преобразователями с замкнутым контуром управления, реализующее вертикальный принцип управления в которое введена обратная связь по гладкой составляющей выходного напряжения 1..

Недостатком подобного устройства является низкое быстродействие контура обратной связи.

Известно устройство, основанное на вертикальном принципе управления, в которое введена обратная связь по среднеинтервальным значениям выходного напряжения преобразователя, что обеспечивает большее быстродействие 2.

Недостатком этого устройства является то, что при его работе контур обратной связи

корректирует выходное напряжение с ошибкой, определяемой статизмом системы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, реализующее вертикальный принш1п управления и состоящее из генераторов управляющего и опорного напряжений, подключенных через первый сумматор к компаратору, второго сумматора, входы которого связаны с генератором управляющих напряжений и датчиtoком обратной связи, а выход присоединен к компаратору. Компаратор и устройство раздельного управления подключен к распределителю управляющих импульсов. Устройство содержит также ключ, управляющая цепь

15 которого присоединена к выходу компаратора, ключ шунтирует накопительный элемент интегратора. Устройство обладает высоким быстродействием контура обратной связи 2Q и при разомкнутом ключе обеспечивает астатическое регулирование выходного параметра 3.

Недостатком известного устройства являет;ся то, что при переходе тока с первого 396 вентильного комплекта на другой на интеграторе накапливается ошнбка, и первый вентиль второго комплекта вступает в работу при ненулевом напряжении на интеграторе. Особенно большая ошнбка накапливается во время бестоковой паузы при переключении комплектов. В результате отработки ошибки при включении первого вентиля второго комплекта может произойти срыв работы устройства управления: очередной управляющий нмпульс будет сформирован .33 пределами интервала, ограниченного условиями естественной коммутации вентилей.. В подобных случаях принято сбрасывать сиг нал ошибки на интеграторе, однако это нарушает астатический принцип регулирования и может приводить к i ухудшению регулировоч ных характеристик и гармонического состава выходного напряжения и точности управлени Цель изобретения .- повышение устойчивости, надежности и точности работы устрой ства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления реверсивным вентильным преобразователем, содержашее генератор управляюшего напряжения и генератрр опорного напряжения, подключенные через первый сумматор к компаратору, клю второй сумматор, входы которого связаны с генератором управлякнцего напряжения и дат чиком обратной связи, а выход; через интегратор присоединен к компаратору, компаратор и узел раздельного управления подключен к распределителю, снабжено элементом ИЛИ-НЕ, параллельной ЯС-цепочкой, RS-триг гером и дифференцирующей цепочкой, причем йаранлельная RC-цепочка присоединена к входу первого сумматора и через ключ к выходу интегратора, выходы узла разделительного управления через элемент ИЛИ-Н связаны с S-входом RS-триггера, а выход компаратора через дифференцирующую це-. почку с R-входом RS-триггера, выход последнего связан с управляющей цепью ключа На фиг. 1; представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений. Генератор управляющего напряжения 1 и генератор опорного напряжения 2 через первый сумматор 3 и компаратор 4 подключены к распределителю 5, с которым связаны также выходы узла раздельного управления 6. Датчик, обратной связи 7 и генератор управляющего напряжения 1 через вто рой сумматор 8 и интегратор 9 связаны с KOMnapaTQpOM 4. К выходу интегратора через ключ 10 присоединен вход первого сумматора 3, зашунтированный параллельной RC-цепочкой 11. Выходы узла раздельного управления 6 через элемент ИЛИ-НЕ 12 присоединены к S-входу RS-триггера 13, выход которого связан с управляющей цепью ключа 10, а R-вход через дифференцирующую цепочку 14 с выходом компаратора 4. На фиг. 2 приведены временные диаграммы напряжений: на вь1ходе интегратора 9 (диаграмма 15), на параллельной RC-цепочке И (диаграмма 16) на выходах устройства раздельного управления 6 (диаграмма 17 и 18), на выходах распределителя 5 - управляющие импульсы первого вентильного комплекта (диаграмма 19) и второго комплекта (диаграмма 20). Устройство работает следующим образом. При работе первого вентильного комплекта ключ 10 разомкнут, параллельная RC-цепочка разряжена устройство функционирует как и прототип. Цепь обратной связи осуществляет астатическую коррекцию выходного параметра вентильного преобразователя. На первом выходе узла раздельного управления - единичный сигнал (диаграмма 17) - рабЬтает 1-й комплект, на втором выходе - нулевой сигнал (диаграмма 18) - 2-й комплект, отключен. При срабатывании . узла раздельного управления (момент tj) прекращается сигнал на первом выходе узла раздельного управления, на втором вь1ходе по-прежнему нулевой сигнал. При этом триггер 13 переходит в состояние 1 и замыкается ключ 10, причем напряжение на параллельной RC-цепочке повторяет напряжение на интеграторе 9 и подается на первый сумматор 3. Это напряжение равно напряжению обратной связи (выход интегратора 9, диаграмма 15). Таким образом, при замыкании ключа 10 напряжение обратной связи на входе компаратора блокируется и устройство функцнонирует как разомкнутое. После бестоковой паузы в момент tj на втором выходе устройства раздельного управления появляется единичный сигнал, при этом включается первый вентиль второго комплекта. В момент ts срабатывает компаратор и включается следующий вентиль второго комплекта, поскольку до срабать1вания компаратора ключ 10 замкнут, включение этого вейтнля осуществляется при блокированном напряжении обратной Ьвязи, при этом нев озможны срывы работы устройства. Сигнал с компаратора 4 выключает триггер 13 (момент ts), при этом размыкается ключ 10.. С этого момента напряжение на параллельной RC-цепочке начинает спадать по экспоненте. Интегратор 9 сохраняет сигнал ошибки, накопленный за время работы первого комплекта и при переключении комплектов. По мере спада напряжения на парал59лельной RC-цепочке к нулю этот сигнал .постепенно вводится в устройство управления: на компаратор 4 воздействует разность напря жений на интеграторе 9 и параллельной RC-цепочке. Таким путем отработка ошибки, накопленной к моменту 1з, разлагается на длительный интервал спада напряжения параллельной ВС-цепочки к нулю. Такой,посте пенный ввод ошибки резко снижает возможность срывов работы устройства, при этом сбрасывания ошибки не производится и астатический характер регулирования сохраняется. Таким образом, изобретение обеспечивает астатическое регулирование выходного напряженин не только при работе вентилей одного комплекта, но и при переводе тока ,на другой комплект, при этом резко повышена надежность и устойчивость функционирования устройства, так как исключена возможность срывов работы. Применение указанного устройства позволяет улучшить регулировочные свойства и гармонический состав вентильных преобразователей. Формула изобретения Устройство для управления реверсивным вентильным преобразователем содержащее генератор управляющего напряжения и генератор опорного напряжения, подключенные через 96 первый сумматор к компаратору, ключ, второй сумматор, входы которого связаны с генератором управляющего напряжения, и датчиком обратной связи, а выход через интегратор присоединен к компаратору, компаратор и узел раздельного управления подключены к распределителю, отличаюш е ее я тем, что, с целью повышения устойчивости, надежности, и точности устройства в работе,. в него; введены элемент ИЛИ-НЕ, параллельная ВС-цепочка, BS-триггер и дифференцирующая цепочка, причем параллельная ВС цепочка присоединена к входу , первого сумматора и через ключ к выходу интегратора, выходы узла раздельного управления через элемент ИЛИ-НЕ сяязанЫ с S-входом BS-триггера, а выход компаратора через дифференцирующую цепочку связан с В-входом BS-триггера, выход последнего связан с управляющей цепью ключа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 243046, кл. Н 02 Р 13/16, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 537431, кл. Н 02 Р 13/16, 1975. 3.Бизиков В. А., Лабунцев В. А., Обухов С.Г., Чаплыгин Е. Е. Коррекция гармонического состава выходного напряжения непосредственных „- - .... ,... преобразователей частоты. - Электричество, 1978, № 10, 5. 56 (прототип).

г/г.

ф1/г.