Способ подавления низкочастотных гармоник на выходе выпрямителя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН А 1 119) (11) 02 М 1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ипо азн ния тиристоров осуществляется с помощью сигналов обратной связи. Каждыйсигнал обратной связи получают путеминтегрирования выходного напряжениявыпрямителя в интервалах времени,пропорциональных периоду питающей сетиТ. При этом указанное интегрированиепроизводят поочередно с положительным и отрицательным знаками в интервалах времени, равных Т/6, следующихдруг за другом с интервалом Т/12,Сигнал обратной связи зависит, приэтом, только от гармоники удвоеннойчастоты литающей сети, содержащейсяв выходном напряжении выпрямиТеля. аОтсутствие в сигналах обратной связисоставляющей, пропорциональной постоянному значению выходного напряжения выпрямителя, позволяет реализовать способ путем простого суммирования сигналов обратной связи с сигна"лом управления выпрямителем, При этомбыстродействие выпрямителя по сигналу управления не ограничивается,(54) СПОСОБ ПОДАВЛЕ НЫХ ГАРМОНИК НА ВЬ НИЯ НИЗКОЧАСТО). ДЕ ВЪПВЯМИТЕЛЯ(57) Изобретение от электротехники и мо к области использо ых преобнергии. е качестосит ет бытентильескойовышени ано управляемых елях, электр обретенияразоваЦель изва регувыпрями ирования вых еля. Способ напряже одавления низк астотных гармони остоит что ОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(46) 07.08.87. Бюл. У 29 (71) Харьковское отделение Всеооюзн го научно-исследовательского института электромеханики(56) Патент США В 3453526, кл. 321-19, 1969.Авторское свидетельство СССР У 1169105, кл. Н 02 М 1/14, 1982.Авторское свидетельство СССР у 1246272, кл. Н 02 М 1/14, 1984. правление моментами включе 1 1328893Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в управляемых вентильных преобразонателях электрической энергии.5Цель изобретения - повышение качества регулирования выходного напряжения выпрямителя.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый 1 О способ; на фиг.2 - временные диаграммы работы, устройства.Устройство для подавления низкочастотных гармоник на выходе выпрямителя содержит блоки 1 - 3 фазосмеще 15 ния в канале управления тиристорами каждой из фаз выпрямителя, интеграто" ры 4 и 5, выходы которых подсоединены соответственно через сумматоры 6 и 7 к управляющим входам блокон 2 и 3 фазосмещения, аналоговые ключи 8- 11, выходы которых попарно объединены для ключей 8,9 и 10, 11 и подсоединены соответственно к входам интеграторов 5 и 4, входы аналоговых ключей 9 и 11 подключены к прямому, а ключей 8 и 10 - к инверсному выходам датчика 12 выходного напряжения выпрямителя, причем управляющие входы аналоговых ключей 8 и 9 подсоединены через устройство 13 управления ключами к выходу блока 3 фазосмещения, а управляющие входы аналоговых ключей 10 и 11 подсоединены че. рез устройство 14 управления ключами к выходу блока 2 фазосмещения. ао.Устройство работает следующим образом.Каждое из устройств 13 и 14 управления ключами синхронизируется один раз в период от импульсов управления тиристорами своей фазы (диаграмма 15 на фиг. 2, где П - напряжение питающей сети; Т - период) и формирует для своей пары аналогоных 45 ключей управляющие сигналы, периодичность и длительность которых соответс.;уют диаграммам 16 и 17 (фиг.2).При поступлении сигналов управления на управляющие входы аналоговых 50 ключей, например 8 и 9, они замыка - ются, подключая вход интеграторов 5 поочердно к инверсному и прямому выходам датчика 12 выходного напряжения выпрямителя. Выходное напряжение ин-. 55 тегратора 5, пропорциональное гармонике удвоенной частоты питающей сети в выходном напряжении выпрямителя, складывается на сумматоре 7 с сигна Я яи -- и соя -- ияп( - пф 4 2 12(3) Из (3) следует, что постоянная составляющая выпрямленного напряжения Ц не влияет на значение интеглом управления выпрямителем и н видесуммы обоих сигналов поступает на управляющий вхвд блока 3 фазосмещения,который осуществляет сдвиг по фазеимпульсов упранления тиристоров фазыС в функции суммарного сигнала управления,Аналогично происходит управление моментами включения тиристоровфазы В;Таким образом, согласно предлагаемому способу интегриронание выходного напряжения выпрямителя производятпоочередно с положительным и отрицательным знаками в интервалах времени,равных Т/6, следующих друг задругомс интервалом Т/12. Интегрирование вуказанной последовательности выходного напряжения выпрямителя позволяетисключить из сигналов обратной связисоставляющую, пропорциональную посто-янномч значению выходного напряжения выпрямителя,Если черезобозначить постоянную интегрирования, то среднее запериод Т значение сигнала обратнойсвязи равно:Т тамб 5 ц 171 1 11 = =Ыс= = Ые Ыс+цэ и пт 12 т 14+ щ - Бс 1, (1)тИ тгде П - выходное напряжение выпрямителя.Представим выходное напряжение выпрямителя в виде разложения в ряд Фурье:Б=П + Б я 1 и ( в -1+)у (2)23 по:1где Б - постоянная составляющаядовыпрямленного напряжения;Б - амплитуда и-й гармоникивлвыпрямленного напряжения;- фаза и-й гармоники выпрямленного напряженияПосле подстановки (2) в (1), интегрирования и преобразований интеграл (1) приводится к виду:4Б, Я1 = - :ши яи -- их77 и 6г = 1рала (1). Так как эмапи = О для76всех гармоник вида и = 2 к+1, где к -31,2,3; ваап -- = О для всех гарИмоник вида и = 4 Ь+1); соя -- п=Одпя всех гармоник вида п=6 Ь+1),можно сделать вывод, что все нечетные гармоники, четные гармоники,.кратные 6 (канонические гармоники)и четные гармоники, кратные 4, такжене влияют на значение интеграла (1).Принимая во внимание, что гармоникивида п=2(61+1) в выходном напряжениивыпрямителя имеют высокий порядок(п=10, 14, 22) и, как правило,малую амплитуду, а также учитывая,что слагаемые в (3) обратно пропорциональны номерам гармоник, можно,пренебречь влиянйем гармоник видап=2(61+1) на значение интеграла (1)которое в этом случае определяетсятолько гармоникой второго порядка:Г,1= Б здп ( - -+Ч ). (4)ГЯ 3 Таким образом, из (4) следует, что сигнал обратной связи зависит только от гармоники удвоенной частоты питающей сети, содержащейся в выходном напряжении выпрямителя. Отсутствие в сигналах обратной связи составляющей, пропорциональной посто янному значению выходного напряжения выпрямителя, позволяет реализовать способ путем простого суммирования сигналов обратной связи с сигналом управления выпрямителем. При этом быстродействие выпрямителя по сигна О лу управления не ограничивается, чтопозволяет улучшить качество регулирования его выходного напряжения.Формула и з о б р е т е н и я15Способ подавления низкочастотныхгармоник на выходе выпрямителя, заключающийся в пофаэном управлении моментами включения тиристоров выпря О мителя с помощью сигналов обратнойсвязи, каждый из которых получают пу.тем интегрирования выходного напряжения выпрямителя в интервалах времени, пропорциональных периоду пита ющей сети Т, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения качестварегулирования выходного напряжениявыпрямителя, интегрирование его вы.ходйого напряжения производят пооче- ЗО редно с положительным и отрицательнымзнаками в интервалах времени, равныхТ/6, следующих друг за другом с интервалом Т/12.л лирислюраи .1328893 оставитель А. Киехред Л. Сердюко ловКорре А. Зимокосо Тупица Редакт Заказ 3495/5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,5 Тираж 659 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 5, Г 1 осква, Ж, Раушская