Устройство для управления тиристорным выпрямителем

Номер патента: 1612360

Авторы: Дрейслер, Очеретяный, Страхов, Шипилло

ZIP архив

Текст

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иг. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЮБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорными выпрямителями. Целью изобретения является повышение качества выходного напряжения путем подавления низкочастотных гармоник. В устройстве на вход блока 3 импульсно-фазового управлеЯО, 1612360 А 1 ния подается компенсирующее напряжение, сформированное в формирователе 19 компенсирующего напряжения и обработанное по фазе и амплитуде в регулируемом фазовращателе 18 и регулируемом усилителе 17 под действием сигналов, поступающих через пропорционально-интегральные регуляторы 15, 16 с выходов оптимизатора 11 компенсирующего напряжения через первые входы сумматоров 12, 13, на вторые входы которых поступает сигнал с задатчика 14 уровня низкочастотной гармоники, На вход оптимизатора 11 компенсирующего напряжения поступает сигнал с элемента 9 выборки-хранения, управляемого формирователем 10 импульсов, на вход элемента 9 выборки-хранения поступает сигнал с умно- жителя 8 напряжения, полученный перемножением выходного сигнала регулируемого фазовращателя 18 и сигнала с датчика 6 напряжения, включенного на выходе тиристорного выпрямителя 4. 3 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорными выпрямителями.Целью изобретения является повышение качества выходного напряжения путем подавления низкочастотных гармоник.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема оптимизатора компенсирующего напряжения; на фиг. 3 - диаграммы, иллюстрирующие работу устройства. Устройство содержит последовательно соединенные задатчик 1 величины тока, первый вход регулятора 2 тока и первый вход блока 3 импульсно-фазового управления, тиристорный выпрямитель 4, датчик 5 тока, вход которого подключен к второму входу регулятора 2 тока, датчик 6 напряжения и нагрузку 7. Вход датчика 6 напряжения соединен с первым входом умножителя 8 напряжения, выход которого соединен с входом элемента 9 выборки хранения, к управляющему входу которого подключен выход формирователя 10 импульсов. Выход элемента 9 выборки хранения подключен к входу оптимизатора 11 компенсирующего напряжения, выходы которого подключены к первым входом сумматоров 12 и .13. К вторым входам сумматоров 12 и 13 подключен выход задатчика 14 уровня низкочастотной гармоники. Выходы сумматоров 12 и 13 подключены к входам пропорционально-интегральных регуляторов 15 и 16, выходы которых соединены с управляюгцими входами регулируемого усилителя 1 и регулируемого фазовращателя 18, Выход регулируемого усилителя 17 подключен к второму входу блока 3 импульсно фазового управления, а вход - к выходу регулируемого фазовращателя 18, который подключен к второму входу умножителя 8 напряжения. К входу регулируемого фазовращателя 18 подключен выход формирователя 19 компенсирующего напряжения, подключенный также к синхронизирующему входу оптимизатора 11 компенсирующего напряжения и к входу формирователя 10 импульсов. Синхронизирующий вход формирователя 19 компенсирующего напряжения подключен к питающей сети.,Оптимизатор 11 компенсирующего напряжения (фиг. 2) далее оптимизатор) содержит вход блока 20 вычисления .), выход которого соединен с входом блока 21 управления координатами, при этом первый вход блока вычисления М. является входом оптимизатора. К входу оптимизатора 1компенсирующего напряжения подключен ключ 22, соединенный последовательно с запоминающим блоком 23, выход которого подключен к второму входу блока 20 вычисления Л 1). Выход блока 24 синхронизации подключен к управляющим входам ключа 22 и блока 21 управления координатами. Вход блока синхронизации является синхронизи 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рующим входом оптимизатора, а выходы блока управления координатами являются первым и вторым выходами оптимизатора,Устройство работает следующим образом.На вход регулятора 2 тока подается сигнал задатчика 1 величины тока и сигнал обратной связи, поступающий с датчика 5 тока. Выходной сигнал регулятора 2 тока воздействует на систему 3 импульсно-фазового управления. Выходной сигнал тиристорного выпрямителя 4, содержащий низкочастотную неканоническую гармонику)умножается в умножителе 8 напряжения на выходной сигнал регулируемого фазовращателя 18 Ьф, Сигнал Ъ получается в результате фазовой обработки выходного сигнала формирователя 19 компенсирующего напряжения, представляющего собой синусоидальный авто- генератор, синхронизируемый питающий тиристорный выпрямитель 4 сетью, для исключения влияния изменений частоты питающей сети на эффект подавления гармоник. С выхода умножителя 8 напряжения сигналподается на элемент 9 выборки-хранения, выполненный на основе дискретного фильтра, фиксирующего среднее значение выходного сигнала умножителя 8 напряжения .)Ф за период у-й неканонической гармоники. Выходной сигнал элемента 9 выборки- храненияпредставляет собой ступенчато изменяющееся в тактовые моменты постоянное напряжение. Управление элементом 9 выборки-хранения осуществляется прямоугольными импульсами форМирователя 10 импульсов, синхронизированного выходным сигналом формирователя 19 компенсирующего напряжения. Сигнал .) поступает на двухкоординатный оптимизатор1 компенсирующего напряжения шагового типа, осуществляющий поочередную оптимизацию фазы и амплитуды 1.к компенсирующего сигнала Л,. При этом выходной сигнал элемента 9 выборки-храненияна и-м шаге блока 20 вычисления Л) фиг. 2) сравнивается с сигналомполученным на предыдущем шаге и поступающим с запоминающего блока 23. Запоминание Б 0 осуществляется при замыкании ключа 22, синхронизированного выходным сигналом блока 24 синхронизации, на вход которого подается сигнал .)ф с выхода формирователя 19 компенсирующего напряжения. Переключение оптимизаторакомпенсирующего напряжения с канала фазы цна канал амплитуды Ц, компенсирующего сигнала1, и наоборот осуществляется при достижении локального мичимума в каждом канале или через равные интервалы времени блоком 21 управле. ния координатами. При оптимизации каждой из координат компЕнсирующего сигнала .1 выходные управляющие сигналы оптимизатора 11 компенсирующего напряже162360 5 10 15 формцла изобретения 20 25 ния отрабатываются для поддержания нулевого сигнала ошибки пропорционально- интегральными регуляторами 12 и 13 на вход которых поступает также заданный уровень неканонической гармоники Б с задатчика 14 уровня низкочастотной гармоники. Под действием управляющих сигналов, поступающих с выходов пропорционально- интегральных регуляторов 12 и 13, в регулируемом фазовращателе 18 имеется фаза у, а в регулируемом усилителе 7 - амплитудакомпенсирующего сигнала Обработанный по фазе или амплитуде компенсирующий сигнал Ы, подается на второй вход системы 3 импульсно-фазового управления тиристорного выгрямителя 4, в результате чего снижается уровень гармоники О в выходном напряжении,Увеличение исходного уровня неканонической гармоники на выходе тнристорного выпрямителя 4 вызывает увеличение сигнала .1 на входе умножителя 8 напряжения.Допустим, блок 2 управления координатами (фиг. 2) оптимизатора 11 компенсирующего напряжения подключен на канал фазы компенсирующего сигнала1,. Тогда амплитуда этого сигнала фиксируется и изменение величины комгенсирующего сигнала Ц определяется только выходным сигналом регулируемого фазовращателя 18 Ь (фиг. 3). Максимальный эффект подавления неканонической гармоники 11, будет в случае совпадения фа:ы Ь, и выходного сигнала регулируемого фазовращателя 18 .)ф, поэтому оптимизация ведется по максимуму выходного сигнала элемента 9 выборки-хранения 11., пропорционального интегралу его входного сигнала за предшествующий период Т,. лгБ (С) = 1/Т;/у(1) д 1,л - 1) тлТ (л+1) "еОптимизация по каналу фазы рк будет продолжаться до тех пор, пока выходной сигнал регулируемого фазовращателя 18 не станет равным 1 фз, что соответствует максимальной величине положительной площади выходного сигнала умножителя 8 напряжения Ьз. После переключения блока 21 управления координатами на канал амплитуды компенсирующего сигнала Ц, фиксируется фаза ра амплитцуда Ц, изменяется в регулируемом усилителе 17. Так как выходной сигнал регулируемого фазовраща. теля 18 Ъз не изменяется, то вьходной сигнал умножителя 8 напряжения )зависит только ст сигнала .),. Оптимизация ведется уже по минимуму выходного сигнала элемента 9 выборки-хранения .)-, которому ссютветствует меньшая величина положительной площадки выходного сигнала умно/жителя 8 нагряжения1 уз. Дальнейшая поочередняя оптимизация фазы и амплитуды компенсир;ющего сигнала .), будет продолжаться до тех пор, пока амплитуда гармоники .)11 на выходе тиристорного выпрямителя 4 не достигнет требуемого значения, определяемого величинси Ьз.Таким образом, всякие изменения х-й неканоннческой гармоники на выходе тиристорного выпрямителя 4 компенсируется изменением величины компенсирующего сигнала Б,. Величина неканонической гармоники автоматп "ски поддегживается на уровне, задаваемом величиной сигнала Ы,з задатчика 4 уровня ни.очастотной гармоники. Устройство для управления тиристорным выпрямителем, содержащее задатчик величины тока, выход которого соединен с первым входом регулятора тока, который выходом соединен с первым входом блока импульсно-фазового управления, выход которогоедназначен для подключения к управляющему входу тиристорного выпрямителя. датчик тока выпрямителя, выход которого подключен к второму входу регулятора тока, датчик выходного напряжения выпрямителя, отличающееся тем, что, с целыс повышения качества выходного напряжения путем подавления низкочастотных гармоник, оно снаожено умножителем напряжения, элементом выборки-хранения, формирователем импульсов, блоком вычисления Л". блоком управления координатами, ключом, запоминающим блоком, блоком синхронизации, первым и вторым сумматорами, задатчиком уровня низкочастотной гармоники, двумя лропорционально-интегральными регуляторами, регулируемым фазовращателем, регулируемым усилителем и формирователем компенсирующего напряжения, 40 причем первый вход умножителя напряжения подключен к выходу датчика напряжения, а выход умножителя напряжения подключен к входу элемента выборки-хранения, к управляющему входу которого подключен 45 выход формирователя импульсов, к выходуэлемента выборки-хранения подключен первый вход блока вычисления Л.) выход которого соединен с входом блока управления координатами, первым и вторым выходами соединенный соответственно с первыми входами первого и второго сумматоров, к вторым входам которых подключены выходы задатчика уровня низкочастотной гармоники, выходы сумматоров через лролорциональноинтегральные регуляторы подключены к управляющим входам регулируемого усили теля и регулируемого фазовращателя, выход регулируемого усилителя подключен к второму входу блока импульсно-фазового управления, к входу регулируемого усилите1612360 мирователя импульсов и блока синхронизации, выход которого соединен с управляющими входами ключа и блока управления координатами, причем синхронизирующий с; вход формирователя компенсирующего напряжения подключен к питающей цепи. 1 Уу Соста вителРедактор Г. Гербер Техред А. КранЗаказ 3834 Тираж 500НИИПИ Государственного комитета по изобре113035, Москва, Ж - 35, РауПроизводственно-издательский комбинат Пат ьВ.ук тениямшскаент,ля подключен выход регулируемого фазовращателя, подключенный также к второму входу умножителя напряжения, к входу регулируемого фазовращателя подключен выход формирователя компенсирующего напряжения, подключенный также к входу форордеевКорректор М. ШарошиПодписноеи открытиям при ГКНТ СССя на 6., д. 4/5г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Смотреть

Заявка

4634394, 09.01.1989

ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. В. И. ЛЕНИНА

ШИПИЛЛО ВАЛЕНТИН ПАВЛОВИЧ, СТРАХОВ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ, ДРЕЙСЛЕР СЕРГЕЙ ИОСИФИВИЧ, ОЧЕРЕТЯНЫЙ СЕРГЕЙ ВИКТОРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02M 7/02

Метки: выпрямителем, тиристорным

Опубликовано: 07.12.1990

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1612360-ustrojjstvo-dlya-upravleniya-tiristornym-vypryamitelem.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для управления тиристорным выпрямителем</a>

Похожие патенты