Способ формирования опорных напряжений для управления вентильным преобразователем

(51)5 Н 02 М 7/4 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О.ых при Овх)01Овых -1ых при Овх ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР 1 Ф 540338, кл, Н 02 Н 7/48, 1977.Авторское свидетельство СССР Я 197739, кл. Н 02 М 7/48, 1967.(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ОПОРНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЪМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах управления вентильными преобразователями, входящими в состав систем электропитания. электропривода.Целью изобретения является увеличение перегрузочной способности вентильных преобразователей в режимах слежения .за выходным током вентильного преобразователя.На фиг. 1 показана структурная схема устройства для осуществления способа; на фиг, 2 а-д - диаграммы, поясняющие способ.Устройство содержит в каждой фазе блок 1 формирования косинусной составляющей развертывающего напряжения, блок 2 формирования синусной составляющей развертывающего напряжения, на входы которых подаются фаэнце напряжения источника питания, а входы соединены с входами сумматора 3, третий вход которого501674335 А 1 устройствах управления вентильными преобразователями, Цель изобретения состоит в повышении перегрузочной способности преобразователей и достигается путем суммирования развертывающего напряжения ОРвв И СфОРМИРОВаННЫХ ЭКСПОНЕНЦИаЛЬНЫХ импульсов с нулевой фазой относительно точек естественного включения вентилей с частотой, равной частоте развертывающего напряжения, и длительностью импульсов равной временному сдвигу максимума развертывающего напряжения относительно точек естественного включения вентилей, и амплитудой, пропорциональной этому временному сдвигу, 2 ил через дифференцирующий блок 4 подключен к выходу компаратора 5, на вход которо- Яго поступает выходное напряжение блокаформирования синусной составляющейразвертывающего напряжения. Блоки фор- фмирования косинусной и синусной составляющих представляют собой суммирующиеусилители. Сумматор 3 может быть выпол- фнен на операционном усилителе, охваченном резистивной обратной связью и свесовыми входными резисторами, Дифференцирующий блок 4 представляет собойобычную ВС-цепь либо операционный усилитель с резистивной обратной связью и семкостным входным сопротивлением, Ком-апаратор 5, реализующий функциюраэвсртывдющего напряжения Ораз и дополнительного напряжения в виде экспо 50 55 может быть выполнен на базе стандартного операционного усилителя.Способ осуществляется следующим образом, В блоке 1 формирования косинусной составляющей развертывающего напряжения вырабатывается иэ фаэных напряжений источника питания фиг, 2 а) переменное напряжения (фиг. 2 б, Оо), таким образам, чтобы максимум его находился в точках, соответствующих моментам естественного включения вентилей, В блоке 2 формирования синусной составляющей развертывающего напряжения формируется переменное напряжение (фиг. 2 б, Овмс) с частотой питающей сети и нулевой фазой относительно точек естественного включения и амплитудой, пропорциональной среднему значению пульсаций выходного тока преобразователя при нулевой модуляции. Сумма этих сформированных составляющих образует развертывающее напряжение ф 1 лг. 2 б, Орз), при слежении эа выходным током преобразователя,На выходе компараторэ 5 формируется из выходного напряжения блока Я синусной составляющей развертывак)щего (фиг. 2 в) напряжения прямоугольный меандр, Полученный прямоугольный сигнал дифференцируется, при этом параметры (постоянно дифференцирование и его коэффициент передачи) дифференцирующего блока 4 выбирается таким образом, чтобы на участке опорного напряжения, соответствующего зоне работы вентиля, для которого формируется опорное напряженле, знак производной опорного нагряжен ля не менял свое значение. Таким образом, с помощью компаратора 5 и дифференцирующего блока 4 формируются раэнополярные импульсы экспоненциальной формы с требуемыми параметрами и нулевой фазой относительно точек естественного включения вентилеи (фиг, 2 гОдоп) В результата суммирования ненциальных импульсов (Одоп, фиг, 2 г) на выходе сумматора 3 образуется требуемоеогюрное напряжение (О 0 лр, фиг. 2 д).В режимах перегрэкк или короткоо замыкания в нагрузке сигнал управления Оупен преобразователем увеличивается за счет действия обратных связей и его величина может превысить амглитуду опорного напряжения, что обычно приводит к нарушению нормальной работы преобразователя. Для исключения этой ситуации обычно ограничивают сигнал управления на уровне, равном максимуму опорно-о напряжения, тем самым осуществляют управление вентильным преобразователем с фиксирован 5 10 15 20 25 30 35 40 ными углами включения вентилей (например, для преобразователей частоты с целью повышения нагрузочной способности ведется управление по прямоугольному закону). При этом для обеспечения максимальной нагрузочной способности указанные фиксированные углы управления должны быть близки к предельным, т,е, к точкам естественного зажигания.Достижение минимальных углов управления, равных ау,р = О, в описываемом способе осуществляется за счет расположения максимума опорного напряжения в точке естественного включения (фиг. 2 д). В то же время расположение максимума опорного напряжения в точке естественного включения путем суммирования узких импульсов в точке естественного включения вентилей при слежении за выходным током может приводить к скачкообразному изменению углов управления от угла управления, соответствующему моменту равенства управляющего напряжения максимуму развертывающего напряжения, до угла, соответствующего точке естественного зажигания. Это происходит за счет изменения знака производной сформированного опорного напряжения на участке от максимума развертывающего напряжения до максимума сформированного опорного напряжения (наличие в опорном напряжении глобального и локального максимумов).При необходимости выполнения специфических требований к качеству выходной энергии преобразователя в режимах перегрузки, например, в системах электроснабжения переменного тока, отсутствие постоянной составляющей и субгармоник, указанное обстоятельство не позволяетувеличить перегрузочную способность преобразователя, так как в этом диапазоне углов отсутствует управление преобразователем. Выбор параметров сформированных экспоненциальных импульсов обеспечивает в предлагаемом способе постоянство знака производной опорного сигнала в зоне управления соответствующего вентиля и тем самым обеспечивает монотонное управление преобразователем во всем возможном диапазоне.Таким образом, способ формирования опорного напряжения для вентильного преобразователя позволяет повысить перегрузочную способность вентильного преобразователя в режиме слежения за выходным током,Ф ар мул а из о бр ете н ия Способ формирования опорных напряжений для управления вентильным преобразователем, заключающийся. в том, что опорное напряжение для камчой фазы формируют как сумму развертывающего напряжения и дополнительного, имеющего форму узких импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 4 то, с целью повышения перегрузочной способности преобразователя, работающего в режиме слежения за выходным током, дополнительное напряжение формируют в виде разнополярных экспоненциальных импульсов с частотой, равной частоте развертывающего напряжения, с нулевой фазой относительно соответствующих точек естественного включения вентилей, дли тельностью импульсов, равной временному сдвигу максимума развертывающего напряжения относительно точек естественного включения вентилей, и амплитудой, пропорциональной этому времен ному сдвигу.1614335 В Составитель Е.КалинкинТехред М.Моргентал цбалов эк ректор М.Максимишин"Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 изводственно.издательский ком Заказ 2933 Тираж 380 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5