Устройство для управления вентильным преобразователем

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 050978 (21) 2660625/24-07 Р 1) М КЛ Н 02 Р 13/16 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Госуаарствеиный комитет СССР по аедвм изобретений и открытий(71) Заявитель Институт электродинамики АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО .ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ 1Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к преобразовательной технике и может быть использовано в регулируемых выпрямителях, инверторах, ведомых сетью, 5реверсивных преобразователях, преобразователях частоты с непосредственной связью, в автономных инверторахс широтно-импульсной модуляцией и вширотно-.импульсных преобразователях. 10Известны устройства для управления вентильными преобразователямисодержащие. источник управляющего напряжения и датчик выходного напряжения, подключенные к двум входам схемы сравнения, выход которой через релейный усилитель и управляющий элемент соединен с управляемыми вентиЛями преобразователя Щ .В этих устройствах в цепь ббратной связи входят 20Фильтры низких частот, которые вследствие своей инерционности ухудшаютбыстродействие и обусловливают низ-кую устойчивость этих устройств.Наиболее близким по технической 25сущности к изобретению является устройство для управления вентильнымпреобразователем 23,Устройство содержит источник опорного напряжения и источник управляю- у) 2щего напряжения, выходы которых через сумматор связаны со входом компаратора. Кроме того, устройство снабжено датчиком выходного напряжения преобразователя, интегратором, ключом и вторым сумматором, два входа которого соответственно связаны с источником управляющего напряжения и датчиком выходного напряжения преобразователя, а выход - с интегратором, состоящим из усилителя и накопительного элемента, зашунтированного ключом. Управляющий вход ключа присоединен к выходу компаратора, а выход. интегратора связан со вторым входом компаратора.В этом устройстве имеется цепь быстродействующей обратной связи, которая осуществляется включением в цепь сигнала рассогласования интегратора, накопительный элемент которого периодически разряжается. Этим обеспечивается максимальное быстродействие обратной связи и исключается воэможность неустойчивой работы,К недостатку такого устройства следует отнести его сложность и, как следствие, пониженную надежность.Для управления преобразователем с синусоидальным выходным напряжением необходим источник высокостабильного регулируемого синусоидального напряжения, синхронизированный с питающим напряжением, что также усложняет реализацию устройства.Целью настоящего изобретения является упрощение устройства и повыше 5 ние его надежности.Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее источник управляющего напряжения, датчик выходного напряжения преобразователя, интегратор, состоящий из усилителя и накопительного элемента, зашунтированного ключом,и компаратор, вход которого связан с 15 выходом интегратора, снабжено задающим генератором, соединенным с управляющим входом ключа, шунтирующего накопительный элемент интегратора, и с источником управляющего на пряжения. Вход интегратора соединен с датчиком выходного напряжения преобразователя, а источник управляюще- го напряжения подключен ка второму входу компаратора. 25На Фиг. 1 представлена структурная схема устройства для управления вентильным преобразователем; на Фиг. 2 а, б,в,г - диаграммы работы устройства, управляющего однофазным регулятором переменного напряжения.Устройство для управления вентильным преобразователем содержит источник 1 управляемого напряжения, датчик 2 выходного напряжения преобразователя, усилитель 3, накопитель- З 5 ный элемент 4 (конденсатор), образующие интегратор, ключ 5, задающий генератор 6 и компаратор 7.Устройство работает следующим образом. 4 ОЗадающий генератор 6 вырабатывает короткие импульсы, которые поступают на управляющий вход ключа 5. Ключ 5, закорачивая на короткое время накопительный элемент 4, разряжает его. В этот момент напряжение на выходе интегратора, поступающее на вход компаратора, равно нулю. За счет управляющего напряжения , поступающего от источника управляющего напряжения на второй вход компаратора, последний приходит в положение,к соответствующее включенному состоянию вентилей преобразователя. Это состояние будет продолжаться до тех пор, пока напряжение на выходе интегратора Опропорциональное среднему значению выходного напряжения преобразователя, не сравняется с управляющим напряжением. Тогда компаратор переходит в состояние, соответст вующее выключенному состоянию вентилей преобразователя. Таким образом, среднее значение выходного напряжения эа каждый тактовый интервал определяется уровнем управляющего 5 напряжения в этом тактовом интервале, а закон изменения выходного напряжения за более длительный промежуток времени определяется законом изменения управляющего напряжения, Например, если выходное напряжение преобразователя постоянное, то в качестве управляющего напряжения используется постоянное напряжение,Рассмотрим пример использования устройства для управления одноФаэным регулятором переменного напряжения, В этом случае задающий генератор 6 вырабатывает импульсы (см.фиг. 2 а), синхронизированные со входным напряжением, а управляющее напряжение Ц прЕдставляет собой ступенчатое напряжение; высота каждой ступеньки которого пропорциональна среднему значению на данном интервале выходного напряжения, которое необходимо получить (см. Фиг. 2 в). В момент Формирования импульса от задающего генератора компаратор переходит в состояние, соответствующее включенному состоянию вентилей регулятора (на Фиг. 2 г показано выходное напряжение компаратора, на Фиг. 2 б - выходное напряжение преобразователя), Переход компаратора в противоположное состояние и соответственно выключение вентилей регулятора происходит в каждом тактовом интервале в тот момент, когда напряжение на выходе интеграторамидостигает уровня управляющего напряжения. Таким образом, выбирая оптимальные уровни ступеней управляющего напряжения, получаем на выходе регулятора напряжение,промодулированное по синусоидальному закону (среднее значение напряжения в каждом тактовом интервале от интервала к интервалу в течение периода выходного напряжения изменяется по закону синуса). При этом искажения входного напряжения и коммутационные искажения не влияют на закон модуляции выходного напряжения, что обеспечивает независимость величины и Формы выходного напряжения,(после выходного Фильтра) от внешних возмущений,Отсутствие в устройстве по сравнению с прототипом двух сумматоров и источника опорного напряжения с сохранением всех Функциональных возможностей прототипа, а также возможность использования более простого источника управляющего напряжения выгодно отличает настоящее устройство от прототипа.Упрощение устройства позволяет повысить его надежность.Изобретение относится к системам управления мощных тиристорных преобразователей постоянного тока, имеющим широкое применение в области тягового электропривода, а также в качестве систем управления регулятора771846 ми переменных напряжений для питания радиоаппаратуры, регуляторами постоянного напряжения на входе инвертирующих устройств и т.д.Основным технико-экономическим показателем эффективности заявляемого устройства является возможность построения мощных стабилизированных тиристорных преобразовательных систем, практически безынерционных,наряду с упрощением и повышением на" дежности работы устройств управления. Устройство для управления вентильным преобразователем, содержащее источник управляющего напряжения,датчик выходного напряжения преобразова, Составитель В.ошкарева Техред М. Рейв иро орректор С. Шекма едакт Тираж 7 осударственно лам изобрете Москва, Ж17/70 ВНИИПИ по 11303одписное Зака о комитета СССРй к открытийРаушская наб д. 4 город, ул. Проектная, 4 ППП "Патент",Ф Формула изобретения теля, интегратор, состоящий из усилителя и накопительного элемента,зашунтированного ключом, и компаратор, вход которого связан с выходоминтегратора, о т л и ч а ю щ е е с я5тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, оно снабжено задакщим генератором, соединенным с управляющим входом ключа и с источником управляющего напряжения, приэтом вход интегратора соединен с датчиком выходного напряжения преобразователя, а источник управляющегонапряжения подключен ко второму входу компаратора.Источники информации,15 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 404172, кл. Н 02 Р 13/16, 19712. Авторское свидетельство СССРР 537431, кл. Н 02 Р 13/16, 1975.