Способ управления двухмостовым каскадным преобразователем

(19) (11 1)4 Н 02 М 7 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ ЕТ СССРОТКРЫТИЙ СТВУ МУ СВИДЕТ ВТО р о 1985.ОСТОВЬЮ ОПИСАНИЕ ИЗОБР(71) Московское отделение Научноисследовательского института по п даче электроэнергии постоянного т высокого напряжения(56) Каганов И.Л. Электронные и и ные преобразователи. М,: Госэнерг издат, 1956, ч.Ш, с. 255-260.Мощные управляемые выпрямители для электроприводов постоянного т М.: Энергия, 1975, стр, 46, рис.2Авторское свидетельство СССР У 1150726, кл. Н 02 М 7/68, (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХМ КАСКАДНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в .двухмостовыхпреобразователях. Цель изобретения - повышение надежности. Блоки управления 3 и 4, одними вхо-дами связаны с блоком регулирования 5, а другими - с блоком смещения 7 (блок 4 - через инвертор 6). Блок смещения 7 выполнен управляемым от порогового элемента 13. Устройство обеспечивает поочередное управление мостами 1 и 2 в выпрямительном режиме. В инверторном режиме при достижении одним из углов регулирования мостов значения, близкого к предельному (140-165 ), пороговый элемент 13 за- аф пирает блок смещения и устройство переходит на одновременное управление. 2 з.п. ф-лы. 4 ил.Изобретение относится к электротехнике, и, в частности к преобразовательной технике.Цель изобретения - повышение надежности.На фиг. 1 и 2 представлены схема примеров реализацииспособа управле" ния; на Фиг. 3 и 4 - регулировочные характеристики мостов.Мосты 1 и 2 по выходу включены последовательноИх входы соединены с блоками 3 и 4 фазового управления.К входам блоков 3 и 4 (Фиг, 1) подключен выход блока регулирования 5. К вторым входам блоков управления 4 и 3 подключены соответственно инвертор 6 и блок 7 смещения, Последний составлен из операционного усилителя 8, резисторов обратной связи 9, входного 10, задающего потенциометра 11 и ключа 12. Потенциометр 11 питается постоянным напряжением. Блок смещения таким образом, в зависимости от положения ключа 12 имеет 1переменный коэффициент передачи. Управляющий вход блока 7 (ключа 12) соединен с выходом порогового элемента 13, который входом соединен с выходом блока регулирования 5.Блок регулирования 5 (фиг. 2) соединен с блоком 3 через блок 14 нелинейности, а с блоком 4 - непосредственно.Устройства работают следующим образом.Мосты 1 и 2 (Фиг. 1) известным образом преобразуют переменный ток в постоянныйили наоборот. Блоки 3 и 4 Фазового управления обеспечивают подачу управляющих сигналов на мосты 1 и 2 в зависимости от выходного сигнала блока регулирования 5.В выпрямительном режиме работы преобразователя ключ 12 разомкнут, так как на его управляющий вход с выхода порогового элемента 13 не поступает управляющий сигнал, Пороговый элемент 13 не подает сигнала, так как поступающий на его вход сигнал не превышает требуемого для его срабатывания значения. В таком режиме на входы блоков управления 3 и 4 поступают сигналы разного знака с блока смещения 7 и инвертора 6. Эти сигналы в блоках 3 и 4 суммируются с задающим и раздвигают характеристики по каналам мостов до положения, обеспечиваю 35 40 45 50 55 становится достаточным для запуска порогового элемента 13, который подает сигнал на замыкание ключа 12, входящего в состав блока смещения Из-за этого на выходе блока смещения 7 и инвертора 6 исчезает напряжение, смещающее характеристики блоков управления 3 и 4, Благодаря этому мосты переходят в режим одновременного управления, при котором углы регулирования мостов становятся равными иоблизкими к 90 , В таком режиме надежность работы мостов значительновыше,На фиг. 3 представлены регулировочные характеристики мостов: зависимость угла регулирования 6 от сигнала блока регулирования 5 - П Характеристики а и б соответствуют поочередному управлению (для мостов 1 и 2), Ь - предложенному, г - одновременному.Блоки 3 и 4 на Фиг. 1 суммируют оба входные сигнала.На Фиг. 2 представлена другая схема устройства, реализующая подобный принцип управления,щего поочередное управление мостами1 и 2,При снижении выходного напряжения5,преобразователя ниже 107, угол управоления одного из мостов сс, = 0 , авторого приближается к О, = 150. Возоне с150 угол выключения вентилеймоста становится близок к 10-2010 Поэтому резко увеличивается вероят-.ность опрокидывания этого моста, работающего в инверторном режиме. Несмотря на высокое совершенство системрегулирования при посадках напряжения5 сети (например, из-за удаленных коротких замыканий в энергосистеме)избежать опрокидывания инвертора неудается, вследствие дискретности процессов управления. Вероятность опро 20 кидывания тем выше, чем выше уровеньпосадки напряжения и больше угол регулирования.По указанной причине в зоне угловрегулирования, близких к предельным25 (165 ). резко снижается надежностьработы моста, и поэтому работа одного отдельного моста в таком режимеисключается,При достижении углом регулироваоЗО ния одного моста близкого . = 150о(у второго моста угол с, = 0 ), Сигнал на выходе блока регулирования 5з 136Как и на фиг. 1 мосты 1 и 2 включены последовательно по постоянномутоку, и к их входам присоединеныблоки 3 и 4. Последний блок 4 непосредственно связан с выходом блокарегулирования 5, а блок 3 - черезблок нелинейности 6.На фиг. 4 представлены зависимости углов управления моста 1 (ломаная линия) и моста 2 (ломаная е)в функции выходного сигнала блокарегулирования 5 - ц. Такой вид характеристики 2 реализуется благодаряблоку нелинейности 14.На первом этапе управления приувеличении Б (с отрицательного значения) увеличивается угол управленияО, моста 1. По достижению углом Мзначение порядка 135-150 , он придальнейшем увеличении Бнекотороевремя остается постоянным. На этомэтапе увеличивается угол Ы моста 2.По достижению с = 135-150 углы регулирования Ж, и К изменяются синхронно до значения сцс,Одновременное изменение угловуправления обоих мостов в зоне больших значений Ы обеспечивает симметрию преобразователей 1 и 2, и онийри выполнении их по разным схемамсоединения (9% и/ 6 ) образуют12-пульсную схему преобразованиятока. Последняя обеспечивает малыеискажения напряжений сети, что повышает устойчивость симметричного инвертора режима при больших в посравнению с режимом поочередногоуправления в этой зоне.Кроме того, при напряжениях, меньших предельного в инверторном режиме, оба моста имеют больший запас поуглу выключения вентилей, предоставляемому схемами, по сравнению с поочередным управлением, при котором уодного из мостов этот угол минимальный.Таким образом, предложенные схемыосуществляют новые способы управления 3407юдвухмостовым.преобразователем, которые обеспечивают малое потребление реактивной мощности в выпрямительном режиме и высокую устойчивость работы преобразователей в инверторном режиме. Формула и з обретения 1. Способ управления двухмостовымкаскадным преобразователем, состоящийв том, что формируют и подают импульсы управления на вентили обоих мостовкаскадного преобразователя, изменяют 15 фазы импульсов управления относительно напряжения питающей сети поочередно.для каждого из мостов, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности работы в зонебольших углов управления, фиксируютмомент достижения фазой импульсовуправления одного моста значения, прикотором еще гарантируется устойчивость преобразователя при снижениях 25 напряжения питающей сети, меняют фазуимпульсов управления обоих мостовсинхронно. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что после фиксации указанного момента изменяют фазы импульсов управления обоих мостов до равного значения, соответствующего неизменному выходному напряжению преобразователя, после чего меняют фазу импульсов управления обоих мостов синхронно. 3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что после фиксации указанного момента фиксируют на достигнутом значении фазу импульсов управления первого моста, изменяют фазу импульсов управления второго .моста, после достижения фазой импульсов управления второго моста фазы импульсов первого дальнейшее увеличение фазы импульсов производят синхронно.1363407 еАоюеми Ф -- од реиеннае Составитель С.ЛузановТехред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяг гл Редактор аказ 6375/5 м к изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,Тираж 659 ВНИИПИ Государственног по делам изобретении 13035, Москва, Ж, Рауш