Способ управления -пульсным выпрямителем

(57) Изобтельнойпользауправленмикропрбретениализациуправле Изобретение от тельной технике и пользования в управления выпрям микропроцессорных Целью изобрете ние цифровой реал ния, На фиг.1 предст ва для реализации с менные диаграммы.Для определен строены для одноф Ю:нагрузкой, в кач метра используется идет о стабилизации влена схема устройстособа; на фиг.2 - вреости диаграммы позного выпрямителя с стве выходного параок нагрузки, т.е. речь выходного тока,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московский энергетический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 851733, кл, Н 02 М 7/12, 1981.Авторское свидетельство СССРЬЬ 537431, кл, Н 02 М 3/10, 1976,СОБ УПРАВЛЕНИЯ и)-ПУЛЬСНЫМ ИТЕЛЕМретение относится к преобраэоватехнике и предназначено для исания в цифровых системах ия выпрямителями, в том числе в оцессорных системах. Целью изоявляется упрощение цифровойреспособа управления. В способе ия выпрямителем фиксируют моосится к преобразовапредназначено для исцифровых системах ителями, в том числе в системах.ния является упрощезации способа управлементы естественной коммутации и в эти моменты начинают формирование развертывающего сигнала, формируют управляющий сигнал и разность управляющего и развертывающего сигналов, формируют сигнал обратной связи, сравнивают разность управляющего и развертывающего сигналов с сигналом обратной связи и при их равенстве формируют управляющий импульс на силовой вентиль. Измеряют значения выходного параметра в момент выработки управляющего ипульса, указанное значение вычитают из управляющего сигнала и запоминают. Запускают задержку на интервал Г/м, по окончании которой вновь измеряют значение выходного параметра, вычитают его иэ управляющего сигнала и запоминают указанную. разность, полученнь 1 е разности суммируют, умножают на постоянный коэффициент и используют в качестве сигнала обратной связи, 2 ил. Позициями обозначены сихронизирующие импульсы 1, которые вырабатываются в моменты естественной коммутации вентилей, развертывающие сигналы 2 линейной формы (дискретизация цифровых кодов не показана), управляющий сигнал 3, сигнал 4 обратной связи, выходное напряжение выпрямителя 5, выходной ток выпрямителя 6, разность 7 выходного параметра и управля. ющего сигнала, управляющие импульсы 8 на силовые вентили. Узел 9 синхронизации связан со счетчиком 10, подключенным к входу микроЭВМ 11, к входу которой подключен также источник 12 управляющего Сигнала и датчик 13 тока через аналого-цифровой преобразователь 14. С выхода микро 1676025ЭВМ 11 снимают управляющие импульсы, запускающие также таймер 15, осуществляющий задержку на интервал л /щ.Способ управления ьп-пульсным выпрямителем.В моменты естесвенной коммутации вентилей формируют начальное значение сигнала 2 развеотки, для этого импульсы 1 с выхода узла 9 синхронизации подают на установочный вход счетчика 10, на выходе которого формируется код сигнала 2 развертки. Управляющий сигнал 3 на выходе источника 12 управляющего сигнала поступает на вход микроЭВМ 11, которая вычисляет текущие значения разности управляющего и развертываощего сигналов. При нулевом сигнале обратной связи (ттб при равенстве управляющего 3 и развертывающего 2 сигналов вььрабатываются управля ощие импульсы на силовые вентили выпрямителя. Равенство разности сигналов 3 и 2 нулю также фиксирует микроЭВМ 11. Выходное напряжение вььпрямителя при этом имеет форму 5, а выходной ток 6.Рассмотрим формирование сигнала обратной связи.В моменты выработкиуправляющихимпульсов и, сз, т 5 и т 7 измеряют и запоминают разность выходного параметра 6 и управляющего сигнала 3, эти разности п редста вл я ют собой решетчатую функцию и представлены на диаграмме 7 (отрицательньье импульсы). В указанные моменты времени опрос портов ввода и запоминание вычисленной разности производит микрс- ЭВМ 11. Сигнал датчика 13 тока преобразуется в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем 14, тогда же выравниваются масштабы сигналов 3 и 6. В укаэанные моменты времени командой с микроЭВМ происходит запуск талмера 15, который осуществляет задержку на интервал 7 г /п 1, По истечении времени задержки таймер 15 подает сигнал на прерывание работы микро- ЭВМ 11, которая перейдет к выполнениьо подпрограммы формирования сигнала обратной связи. Вновь будет введен сигнал 6 и вычислена разность си: налов 6 и 3, Указанные разности представляют собой решетчатую функцию и гь эиведены на диаграмме 7 (положительные импульсы в моменты 12, тл, т 6 и 18), Сигнал обратной связи пропорционален сумме разностей в четньье и нечетные моменты времени. Коэффициент пропорциональности определяет глубину обратной связи, Сигнал обратной связи вырабатывает микроЭВМ 11.Иа интервале т,т 5 устройство работает в согласованном режиме, и сигнал обратнойБ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 связи равняется нулю, так как сигнал 7 состоит из равновеликих положительных и отрицательных значений. В момент и скачком уменьшилось сопротивление нагрузки, например, подключился новый потребитель. Начинается переходный процесс. В момент тб разность 7 увеличивается, поэтому возрастает сигнал 4 обратной связи. Появление сигнала обратной связи вызывает изменение угла управления: микроЭВМ 11 вырабатывает управляющий импульс 8 при выполнении равенства разности сигналов 3 и 2(отштрихована на фиг.1) сигналу 4 обратной связи. После завершения переходного процесса установится такое значение сигнала обратной связи, при котором среднее значение выходного тока выпрямителя будет стабилиэировано на тот же уровень, что и в течение 1т 5.Сигнал 4 обратной связи представляет собой рассогласование между средним за межкоммутационный интервал значением выходного тока выпрямителя и управляющим сигналом, Последнее утверждение тем точнее, чем меньше в переменной составляющей сигнала 6 четных гармоний, Это условие выполняется достаточно точно при работе на В 1:нагрузку, так как высшие гармоники. тока подавляются пропорционально росту их частоты, Еще точнее это условие выполняется для напряжения на выходе.С- фильтра, подавление гаромник на выходе пропорционально квадрату частоты, Таким образом, сигнал обратной связи дает информацию о величине среднего тока выпрямителя, т,е. полезной составляющей, причем для нахождения сигнала обратной связи достаточно интервала й/а. В переходных режимах точность работы контура обратной связи уменьшается, однако это характерно и для известной схемы, и для выпрямителей с П- и ПИ-регулятораьли (" ошибка по скорости"). По динамическим показателям предлагаемый способ близок к известному (различаются значения фактора пульсаций),Таким образом, предлагаемый способ управления позволяет в одном микропроцессорном устройстве совместить функции быстродействующей системы управления вертикального типа и регулятора, эа счет этого упрощается аппаратурная реализация. Реализация замкнутого контура управления гьредлагаемььм способом позволяет до минимума уменьшить время затрачиваемое микропроцессором на расчет сигнала обратной связи при сохранении высокой точности и высоких динамических показателей, присущих лучшим устройствам фазового управления замкнутого типа.формула изобретения Способ управления е-пульсным выпрямителем, заключающийся в том, что фиксируют моменты естественной коммутации и в эти моменты осуществляют формирование развертывающего сигнала, формируют управляющий сигнал и разность управляющего и развертывающего сигналов, формируют сигнал обратной связи и сравнивают разность управляющего и развертывающего сигналов с сигналом обратной связи и при их равенстве формируют сигнал управ. ления выпрямителем. О т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения цифровой реализации способа управления в момент формирования сигнала управления выпрямителем, измеряют значение выходного параметра вы прямителя, вычитают его из сигнала управления выпрямителем и запоминают эту разность, через интервал времени л /е вновь измеряют значение выходного параметра выпрямителя, вычитают его иэ управ. ления сигнала выпрямителем и запоминают, эту разность, суммируют укаэанные последние разности и сигнал, пропорциональный этой сумме, используют в качестве сигнала обратной связи.аж 373 Подписноекомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС Москва, Ж, Раушская наб., 4/5