Способ управления выпрямителем с емкостным фильтром

(51)4 Н 02 М 7 ничесо СССР 1977 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Новосибирский электрокнй институт(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЕМС ЕМКОСТНЫМ ФИЛЬТРОМ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля управления стабилизированным выпрямителем с емкостным фильтром навыходе. Цель изобретения - повышениекачества выходного напряжения. Дляуправления выпрямителем измеряют напряжение между анодом и катодом ти"1460761 ристора и Формируют эталонный сигнал, интегрированием которого формируют опорный сигнал, с помощью источника 24 формируют управляющий сигнална компараторе 23 сравнивают его сопорным сигналом и в моменты их равенства формируют импульсы управления, которые подают на управляющиеэлектроды тиристоров 7,8,9 при положительном напряжении на тиристоре, аопорный сигнал ключом 22 уменьшаютдо нуля. С помощью источника 15 формируют эталонное напряжение, превышающее падение напряжения на проводящия тиристорах 8,7,9, и измеренного напряжения каждого тиристора 7,8,9, с помощью диодов 16, 17, 18 Формируют сигнал, пропорциональный поло 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля управления выпрямителем с емкостным Фильтром при повышенных требованиях к качеству выходного напряжения,Целью изобретения является повышение качества выходного напряжениявыпрямителя.На Фиг. 1 изображено устройство,. реализующее способ; .на Фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его,На Фиг. 1 показаны первичный источник питания, представленный последовательным соединением фазных источников 1 - 3 синусоидальных напряжений и индуктивных внутренних сопротивлений 4 - б, Первичный источникпитает управляемый выпрямитель, собранный по нулевой схеме на тиристорах 7 - 9, на выходе которого включены емкостный Фильтр 10 и активная нагрузка 11. Аноды тиристоров 7 - 9соединены с первыми входами компараторов 12 - 14, вторые входы которыхсоединены с источником 15 эталонногонапряжения и через диоды 16 - 18 -с входами сумматора 19, Выход сумматора 19 соединен с входом усилителя 20, который вместе с конденсатором 21 и управляемый ключом 22, включенными между входом и выходом усилителя 20, образует интегратор с установкой нуля.Выход усилителя 20 соединен с первым входом компаратора 23, второй жительным значениям напряжения междуего анодом и катодом и с помощьюсумматора 19 формируют указанныйэталонный сигнал суммированием сформированных положительных сигналоввсех тиристоров, интегрированиемкоторого на интервалах превышения напряжения анод - катод каждого тиристора 7,8,9 над эталонным напряжением источника 15 Формируют указанныйопорный сигнал. В паузах между интервалами превышения опорный сигнал ключом 22 уменьшают до нуля, а сформированный импульс управления подают натот тиристор, напряжение анод - катодкоторого превышает сформированноеисточником 15 эталонное напряжение.2 ил. 2вход которого соединен с выходом источника 24 эталонного напряжения.Выход компаратора 23 соединен с первыми входил элементов И 25 - 27,вторыевходы которых соединены с выходами компараторов 12 - 14 соответственно.Выходы элементов 25 - 27 соединены с входами формирователей 28 - 30длительности импульсов соответственно. Выход каждого из формирователей 28 - 30 соединен с входом соответствующего выходного каскада 31 15 33, а выходы последних соединены суправляющими электродами тиристоров 7 - 9.Выходы компараторов .12 - 14 соединены с входами элемента ИЛИ 34, выходкоторого соединен с управляющим входом ключа 22, разряжающего конденсатор 21.Способ служит для управления вы"прямителем с емкостным фильтром в 25 устройствах стабилизированного электропитания постоянного тока. К такимустройствам предъявляются повьппенныетребования к качеству формы выходного напряжения, а именно к коэффициЗ 0 енту пульсаций и гармоническому составу выходного напряжения, минимальному содержанию неканонических гармоник. Эта задача решается за счет формирования одного опорного сигнала1 для всех вентилей выпрямителя с со хранением индивидуального влияния на,пряжения сети на опорный сигнал.614отрицательной полярности, который подается на первый вход компаратора 23, на второй вход которого поступает управляющий сигнал с выхода источника 24,В момент равенства этих сигналов компаратором Формируются импульсы Уп (фиг, 2 м). Импульс компаратора 23 поступает на вход элементов 25 - 27, на другие входы которых поступают импульсы,комнараторов 12 - 14. Элементы 25 - 27 выполняют распределение импульсов компаратора 23, которые проходят на выходе только одного элемента в канале управления того тиристора, на котором действует положительное напряжение, большее прямого падения напряжения (Б ,Цп и И 7, фиг.2 н,о,п). Импульс с выхода запускает соответствующий формирователь 28-30 (Фиг,2 р,с.т), выходнМе импульсы Уэ фБ 9 и Б р которых усиливаются выходными каскадами 3 1 - 33.Импульс управления включает тот тиристор, к которому приложено положительное напряжение. После включения тиристора напряжение на нем уменьшается до прямого падения напряжения. За счет этого уменьшается сигнал на выходе сумматора 19 и срабатывает соответствующий компаратор 12-14, отменяя разрешение на Формирование опорного сигнала, В этот момент (например, С) исчезает сигнал на выходе элемента 34 и замыкается ключ 22, разряжая конденсатор интегратора. В результате опорный сигнал уменьшается да нуля (фиг.2 л). 14607 Далее процессы Формирования опорного сигнала повторяются для следующего тиристора после появления на нем положительного напряжения, большего по величине прямого падения напряжения. За счет одного для всех тиристоров канала формирования опорного сигнала повьппается симметрия импульсов управления и повышается качество управления выпрямителем,Способ управления выпрямителемс емкостным фильтром, заключающийсяв том, что измеряют напряжение междуанодом и катодом каждого тиристоравыпрямителя, Формируют эталонный сигСпособ реализуют следующим образом.При работе выпрямителя на противоЭДС, создаваемую конденсатором 10фильтра, напряжение на каждом тирис"торе имеет вид, показанный на фиг.2 б.В зависимости от величины и знака напряжения на тиристоре можно выделитьтри интервала времени. Первый интер- Овал (С -й ) соответствует положительному напряжению на тиристоре отмомента его перехода, через ноль домомента включения тиристора. Наэтом интерьале напряжение равно разности фазного напряжения сети е инапряжения По конденсатора 10,(Фиг.2 а), На следующем интервале ( -) тиристор включен, напряжениенг нем положительно и равно прямому 2 Опадению напряжения. В момент спаданияк нулю тока через тиристор к немускачком прикладывается отрицательноенапряжение, которое сохраняет отрицательный знак до начала первого25подынтервала на следующем периодепитающей сети (-), С помощьюкомпараторов 12 - 14 выделяют интервалы времени, на которых напряжениеБак,тиристора превьппает эталонное ЭОнапряжение П источника 15 (фиг.2 б,в,г).Поскольку эти интервалы соответствуют непродолжительному времени по,сравнению с периодом сети, то дляразличных тиристоров они не перекры-.ваются (Фиг. 2 д,е,ж). С помощью диодов 16 - 18 выделяют участки с положительными напряжениями на тиристорахи суммируют эти напряжения сумматором 19, Формируют эталонный сигналБ (фиг. 2 к), интегрированием которого формируют опорный сигнал Б(Фиг. 2 л), Интегрирование выполняютинтегратором, состоящим из усилителя 20 и конденсатора 21, на интервалах превьппения напряжения Б каждого тиристора над напряжением ц 1Для выделения этих интервалов с помощью элемента 34 суммируют импуль,сы Б Б, и 01 компараторов 12 -14 (фиг, 2 и) иное:ьют ихнаключ 22, Формула изобретенияподключенный пара.лельно конденсатору 21, Во время действия любого им-пульса на выходе компараторов 1214 ключ 22 разомкнут и выполняетсяинтегрирование выходного сигнала сум"матора 19. При этом на выходе .уси-лителя 20 формируется опорный сигнал нал интегрируют его и получают опор5 1460761 ный сигнал, формируют управляющий сигнал, сравнивают его с опорным сигналом и в моменты их равенства формируют импульс управления, после чего уменьшают опорный сигнал до нуля, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества вы" ходного напряжения выпрямителя, формируют эталонное напряжение, превышающее падение напряжения на включенном тиристоре, выделяют положительные значения каждого измеренногонапряжения между анодом и катодом ти-.ристора, формирование эталоного сигнала проводят путем суммированиявсех выделенных положительных значений, сравнивают .измеренные напряже-ния с эталонным напряжением, а сформированный импульс управления подаютна управляющий электрод тиристора,напряжение на котором больше, чемэталонное напряжение. дав 8 оставитель В.Иироновехред Л.Сердюкова Корректор В.Бутяга тор А.Ворови енно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 Ороизво Заказ 547/58 Тираж 645 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Б, Раушская наб., д. 4/5