Устройство для управления вентильным преобразователем

;"не 27(088.8)свидетельство СССР Н 02 Р 13/16, 1980. видетельство СССР Н 02 Р 13/16, 1981. Ф) ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Отделение Всесоюзного электротехнического института им. В.И.Лени на(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления вентильньми преобразователями. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. При логической "1" на одном выходе блока 11 переключения режимов работы преоб 801262664 А разователя через элементы И 6 поступают импульсы с соответствующих каналов формирователя 1 импульсов. Навход генератора 4 импульсов регулируемой длительности подаются импульсы шестикратной частоты. С выхода генератора 4 импульсы поступаютна входы шести элементов И 5, которые поочередно распределяют их посоответствующим каналам. С выходаэлементов И 5 импульсы поступают наодин из входов элементов ИЛИ 8. Расширенные по заднему фронту импульсыс выхода элемента ИЛИ 8 подаютсяна первый вход элемента ЗАПРЕТ 9,второй вход которого подключен к выходу элемента ЗАПРЕТ 9 другого канала. Элемент ЗАПРЕТ позволяет синхронизировать момент подачи импульса на отпирание очередного по порядку коммутации вентиля с момента снятия отпирающего импульса с предыдущего вентиля. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля управления вентильными преобразователями на полностью управляемыхвентилях, работающих за счет принудительной коммутации в режиме источника реактивной мощности при опережающем или отстающем углах сдвига фаз тока и напряжения. Преобразователи нагружены на реактор с бопь.шой индуктивностью и обеспечиваютгенерирование или потребление реактивной мощности в зависимости оттребований электрической сети переменного тока,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы преобразователя в режиме источника реактивной мощности как с генерированиемтак и с потреблением реактивноймощности соответственно при углах 1близких к значениям -90 эл. град. и+90 эл. град. с плавным регулированием велиЧины мощности.На фиг. 1 представлена структурная схема системы управления; нафиг. 2 - эпюры напряжений на вьгходе элементов преобразователя.Устройство управления преобразователем содержит Формирователь 1 им-пульсов, дифференцирующие цепочки 2,многовходовый элемент ИЛИ 3 управляемый генератор 4 импульсов регулируемой длительности, двухвходовыеэлементы И 5-7, трехвходовый элементИЛИ 8, элемент ЗАПРЕТ 9, блок 10 тока задания и блок 11 переключения.режимов работы преобразователя.На фиг. 2 приняты следующие обозначения: Па П 6 П - трехфазное напряжение сети,ХХ - шестифазная система напряжений на выходе формирователя импульсов длительностью 120 эл.град. и сдвинутых относительно точек естественной коммутации на уголь,: = - 90 эл. град.;Р - напряжение на выходе генератора импульсов регулируемой длительности,Р - длительность импульсов в режиме генерирования реактивной мощнос ти;Р - длительность импульсов Р в режиме потребления реактивной мощности 5 1 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55- углы сдвига соответственгно для первого и второго режимов работы преобразователя,1У -У, - импульсы управления навыходе элементов ЗАПРЕТ 9 в режимегенерирования преобразователя реактивной мощностииУ -У - импульсы управления.на1 6выходе элементов ЗАПРЕТ 9 в режимепотребления преобразователем реактивной мощности.Устройство работает следующим образом.1Из фазных напряжений Б , П0путем логического сложения с помощьюформирователя 1 импульсов напряженияформируется шестифазная система напряжения длитепьностью 120 эл. град.,сдвинутых для каждого из шести каналов относительно точек естественнойкоммутации на угол 1 = -90 эл.град.В свою очередь каждый последующий изимпульсов Х, Х ь сдвинут, относительно предыдущего на уголравный60 эл, град. Эти импульсы передаютсвна первые входы элементов И 5 и навторые входы элементов И 6 и И 7. Спомощью сигналов, подаваемых от блока 11, представляющего собой триггер, установка. которого осуществляется с дополнительного выхода блока 10тока задания, на первые входы элементов И 6 и 7 задается режим работыпреобразователя, При логической "1"на выходе с блока 11 и соответственно при нуле на выходе б через элементь 1 И 6 поступают импульсы Х Хс соответствующих каналов формирователя на вторые входы элемента ИЛИ 8.Так как импульсы ХХ сдвинутыотносительно точек естественной коммутации на угол=-90 эл.град тоток на выходе преобразователя из-заналичия конечных значений активныхсопротивлений элементов преобразователя будет равен нулю. Поэтому длязначения определенной величины токанагрузки импульсы управления должныбыть несколько сдвинуты вправо. Этоосуществляется с помощью импульсовР, длительность которых регулируетсяв пределах 0-60 эл.град, в одноканальной цепи, включающей в себя генератор импульсов, управляемый блоком задания тока преобразователя, Передний фронт импульсов Р соответст вует задним фронтам импульсов Х Хкоторые через дифференцирующие цепоч 12626641 О ки 2 поступают на шестивходовый элемент ИЛИ 3. На выходе элемента ИЛИ 3 образуются импульсы И шестикратной частоты, которые поступают на вход ( генератора 4 импульсов регулируемой длительности. Импульсы Р с выхода генератора импульсов поступают на входы шести элементов И 5, которые поочередно распределяют импульсы Р по соответствующим каналам с помощью импульсов Х .. Х, поступающих на другой вход элементов И 5, С выхода элементов И 5 импульсы Р поступают на один из входов элементов ИЛИ 8 и прибавляются к заднему фронту импульсов ХХ, Расширенные по заднему фронту импульсы с выхода элемента ИЛИ 8 подаются на первый вход элемента ЗАПРЕТ 9, другой вход которого подключен к выходу элемента ЗАП-РЕТ 9 канала, импульсы напряжения которого сдвинуты относительно рассматриваемого какала на угол, равный 120 эл.град., в данном случае канала 3. Элемент ЗАПРЕТ 9 формирует пе редний фронт импульса управления вентилем, сдвигая его также вправо. Элемент ЗАПРЕТ позволяет синхронизировать момент подачи на отпирание очередного по порядку коммутации венти ля с момента снятия отпирающего импульса с предыдущего вентиля.С выходов элементов ЗАПРЕТ сформированные по азе и длительности им 1пульсы У, , У поступают на входы полностью управляемых вентилей преобразователя, обеспечивая его работу в режиме генерирования реактивной мощности в сеть переменного тока.Изменением длительности импульсов Р 40 с помощью блока 10 тока задания плавно регулируется величина реактивной мощности.В этом режиме длительность импульсов Р мала и составляет величину порядка Р = (2-10) эл, град. 45 Для перевода преобразователя в режим потребления реактивной мощности нужно изменить состояние сигналов на выходах СЕ и о блока 11 переключения, режимов работы и преобразователя, ло. гическая "1" с выхода Ю подается на первый вход элемента И 7. В этом случае с выхода И 7 на третий вход элемента ИЛИ 8 будут:поступать импульсы ХХ с выходных каналов формиро- у вателя 1, сдвинутые относительно соответствующих импульсов предыдущего режима иа угол 120 эл.град, т,е. на угол 30 эл. град относительно точек естественной коммутации. Одновременно с помощью блока 10 на выходе генератора 4 формируется импульс напряжения Р длительностью, близкой к 60 эл.град, Р=(50-56) эл. град что обеспечивает суммарный угол сдвига импульсов на выходе элементов ЗАПРЕТ 9, близкой к 1 =+90 эл. град. Преобразователь работает в режиме потребления реактивной мощности иэ сети переменного тока практически с малыми активными потерями мощности.Изменяя ток задания по специаль" ной программе и синхронизируя процесс его изменения с сетью, можно регулировать мощность преобразователя в зависимости от требований сети как одновременно во всех его.фазах, так и отдельно в любой фазе.Формула изобретенияУстройство для управления вентильным преобразователем на полностью управляемых вентилях, содержащее формирователь импульсов с выходными каналами по числу вентилей преобразователя, последовательно соединенные блок тока задания и генератор импульсов регулируемой длительности, многовходовый элемент ИЛИ, входы которого через дифференцирующие цепочки соединены с выходными каналами формирователя импульсов, а выход подключен к входу генератора импульсов, первые двухвходовые элементы И, элементы ИЛИ и двухвходовые элементы ЗАПРЕТ по числу выходных каналов формирователя импульсов, причем первый вход каждого из элементов И соединен с выходом последующего канала формирователя импульсов, второй - с выходом генератора импульсов, а выход подключен кпервому входу элемента ИЛИ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно снабжено вторыми и третьими двухвходовыми элементами И по числу выходных каналов формирователя импульсов и общим для всех каналов блоком переключения режимов работы преобразователя, а элементы ИЛИ выполнены трехвходовыми, причем первые входы вторых и третьих элементов И соединены соответственно с первым и вторымвыходами блока переключения режимов работы преобразова631 Подписнонного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д, 4/5 Тираж 1 ИИПИ Государств по делам изобр 13035, Иосква, Ж-Зроизводственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна теля, вход которого подключен к выходу блока тоКа задания, а выходысоединены с вторым и третьим входамиэлемента ИЛИ, второй вход второгоэлемента И подключен к соответствующему выходному каналу Формирователя, а второй вход третьего элемента И подключен к выходному каналуФормирователя, импульсы напряжениякоторого сдвинуты на угол 120 эл. град,относительно импульсов канала формирователя, соединенного с вторым входом второго элемента И, выходы каждого из элементов ИЛИ соединены спервым входом элемента ЗАПРЕТ, второй вход которого подключен к выходу элемента ЗАПРЕТ канала формиро-вателя, импульсы напряжения которого сдвинуты на 120 эл.град. относительно импульсов канала формирователя, соединенного с вторым. входом второго элемента И, а выходы элементов ЗАПРЕТ предназначены для подключения к управляющим цепям вентилей преобразователя.