Устройство для управления тиристорным выпрямителем

(51) Н 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ С 3457626/24-072906 8207.10,83. Вюл. 9 37Г.И.Воловичелябинский политехим. Ленинского ко621. 316.727 (088.8)(56покл. льс тво ССС л ство СССР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯТИРИСТОРНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕИ, включающимсглаживающий дроссель, на выходеснабженным дополнительной обмоткой,1,.содержащее пороговый детектор, первыйвход которого соединен с выходом интегратора, а выход - с входом распре"делителя управляющих импульсов и через диод с входом интегратора, о .т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости к автоко"лебаниям, оно снабжено нуль"органоми интегрирующей ЯС -цепочкой, причем нуль-орган через дополнительнуюобмотку дросселя соединен с общейточкой устройства, а выход через интегрирующую ЯС -цепочку подключен 8к второму входу порогового детектора.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации выходного напряжения тиристорных выпрямителей.Известны устройства для упранления выпрямителем, содержащие блок преобразования напряжения в частоту иМпульсов,к выходу которого подклю" чен блок распределения управляющих импульсов 1 и 2.Известные устройства обеспечивают выпрямителю достаточные запасы устойчивости н различных режимах работы, однако обладают малым быстродействием при изменении упранляющего сигнала или коммутации нагрузки. Это свяэано с тем, что н системе контролируется только величина выходного напрякения выпрямителя или управляющего сигнала, а скорость их изменения не учитывается, Малое быстродействие О ухудшает динамику выпрямителя, что приводит, в частности, к увеличению провалов и выбросов его выходного напряжения при коммутации нагрузки.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является устройство для управления выпрямителем, содержащеепороговый детектор, первый вход которого соединен с выходом первого интегратора, второй вход - с выходом второго интегратора,а выход - с входом распределителя импульсов и через диод с входом первого интегратора, причем вход второгоинтегратора через диод и дополнительную обмотку сглаживающего дросселясоединен с общей точкой, а в цепиего обратной связи включен ключ, управляющий электрод которого соединенс выходом порогового детектора.Такое построение обеспечивает внеОдение в закон регулирования отрицательной обратной связи по амплитудетока дросселя и в конечном счете кстабилизации динамического коэффициента усиления контура регулироваНия,что повышает быстродействие выпрями.еля, особенно в режиме прерывистыхОков 3)вОднако укаэанный выпрямитель имеет недостаточные запасы устойчивостиг, режиме непрерывного тока. Это вызвано тем, что в режиме непрерывноготока Фильтр с нагрузкой создает вконтуре регулирования запаздывание,по фазе пренышающее 180, что можетпривести к низкочастотным автоколебаниям в выпрямителе,Цель изобретения - повышениеустойчивости тиристорного выпрямителя в режиме непрерывного тока.Поставленная цель достигается тем,60что устройство для управления тиристорным выпрямителем, включающим сгла.живающий дроссель, на выходе снабжен"ным дополнительной обмоткой, содержащее пороговый детектор, первый 65 вход которого соединен с выходом интегратора, а выход - с нходом распределителя управляющих импульсов и через диод с входом интегратора, снабжено нуль-органом и интегрирующей цепочкой, причем вход нуль-органа через дополнительную обмотку дросселя соединен с общей точкой устройства,а выход через интегрирующую ВС-цвпочку подключен к второму входу порого"ного детектора.На Фиг. 1 представлена функцио"нальная схема устройствами на фиг.2временные диаграммы, поясняющие егоработу,Устройство для упранления тирис"торным выпрямителем 1, питающим наг"рузку 2, содержит пороговый детектор3 с гистерезисной переходной характеристикой, первый вход которого соединен с выходом интегратора 4, а выходчерез диод 5 - с входом интегратора4 и через блок распределения импуль"сов б с тиристорами выпрямителя 1,Второй вход порогового детектора 3через интегрирующую НС"цепочку 7 подключен к выходу нуль-органа 8, вход которого через дополнительную обмотку сглаживающего дросселя 9 соединен с общей точкой устройства, На вход интегратора 4 поступает напряжение с нагрузки 2 и управляющее напряжение.На Фиг. 2 обозначено: 11 - напряжение. на выходе нуль-органа, 0 - на,пряжение на выходе ВС-цеди; 0 - на- пряжение на выходе интегратора; 0 у"напряжение управления; Щ в ,напряжениес нагрузки 2; 0 - сигнал обратнойсвязи,Устройство работает следующим об"разом (пример трехфазного нулевоговыпрямителя).Интегратор 4 интегрирует разность напряжения управления Ц и сигнала обратной связи 0 . КОгда конденсатор интегратора 4 зарядится до напряжения переключения порогового детектора 3, т.е. когда 0 пренысит пороговый детектор переключается, диод 5 открывается и конденсатор интегратора 4 начинает перезаряжаться выходным током детектора 3, Когдаконденсатор перезарядится на напряжение, равное ширине петли гистерезисапереходной характеристики порогового детектора 3, последний возвращаетсяв исходное состояние,.Постоянная времени цепи пврезаряда конденсатора интегратора 4 выбирается намного меньше постоянной времени цепи его заряда. В таком случаена выходе порогового детектора Формируется короткий прямоугольный импульс,поступающий на блок распределения импульсов.Напряжение на выходе нуль-органа 8 0, положительно, если переменная1046896 составляющая напряжения на выходе О - круговая частота сети;выпрямителя 1 Ц положительна, и рав- Чс - амплитуда импульсов напряно. нулю, если она отрицательна, С ження 0точностью до малого значения падения а:- Э)РСнапряжения на активном сопротивлении5Линеариэуя уравнение (2) находим4дросселя 9, ЭДС его дополнительной. для приращений, чтообмотки пропорциональна разностидО и+) - +Мд - Од, где Ч 8- среднее значение Пц,д(4+фц иддЦ)+,ГО-Оит)ЪЫ,Тогда при быстрых колебаниях угла где д=браТ . (Э)регулирования положение задних фрон- . Применяя к обеим частям уравнениятов импульсов напряжения ) менять (3) Б - преобразование, получимся не будет, а положение передних (7-й)дцф):-Ц дА 2.)(4)Фронтов меняется соответственно иэме- цнению угла регулирования При медленном изменении угла регулирования, на- учитывая, что,с другой стороны,пример,.при установке нового эначе иэ принципа действия системы управления Оу будет медленно меняться и по- ния выпрямителя следует, чтоложение заднего Фронта. импульса 0 .Однако на динамические свойства выпрямителя это практически не повлия- где К - коэффициент пропорциональносет,так как параметры коррекции мало ти,зависят от длительности корректирую- и подставляя выражение для ЬЦ Ю,щего импульса в установившемся ре-найденное из (4), в уравнение (5),.жимеОо. .после преобразований получаемМомент формирования переднего ЬАО 4 (г)фронта управляющего импульса опреде- Д 5 у,) ч.-Д+ Щляется равенством напряжений О и М .25Дри выполнении условия Ц д К, Н (х)ч я н дное напряжение с точностью до постоянного сомножите-.выпрямителя 0 уменьшится (момент .) ля совпадает с Ю (7.).то уменьшится и угол регулированияс При использовании предлагаемогоПокажем, что дискретная передаточ-З 0 Устройства выбРосы выходного напряженая функция выпрямителя при управле- ния при 95-ной коммутации нагрузкинии устройством имеет передаточную не превышают 6 против 20 у базовофункцию видаго объекта, время переходного процес.Х-д са при 95-ной коммутации не превыХ (1) 35 шает 0,1 с против 0,3 с у базовогоПроцессы в ВС-цепи 7 с учетом объекта, а отклонение выходного на"приращений переменных описываются пряжения при изменении частоты сетиразностным уравнением на 1 Гц не превышает 0,2 от номинального значения против 0,5 у базоОа(аъ 1 т"-4 таОаМОть аыЛ.Ч. 4 О ваго объекта.ъфО Повышение устойчивости к автоколел 1 Оа-Оа Оа(итОетРпЬа- - р-)Дбт пт павиям тириоторяого выпРямителя повволяет обеспечить низкий уровеньаые-тот, д 1, пульсаций его выходного напряжения,повысить надежность его работы, т.е.где Т - пе ьсациы выходного . .Улучшить его основные техническиена выпрямителя ,характеристики.Ф риод пул пряжения ИПИ Заказ 7748/54аж 687 Подписное илиал ППП "Патент",