Устройство для управления реверсивнымвентильным преобразователем

Союз Советскик Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 809465 4)М. Нл., Н 02 Р 13/16// Н 02 Р 5/06 0287/24-07 присоединением заявки Йо23) Приоритет сударственный комнт СССР яо делам нзобретеннй н открытнйОпубликовано 2802,81 Бюллетень Мо Дата опубликования описания 2802.8 53) УДК 621.316.7ейнгер, Ю.С.Тартаковский, В.В.Громов и В.Н.Кочнев 2) Авторыизобретени уско-наладочное управление Трестаонтаж и Уральский ордена Трудовогони политехнический институтим. С.М.Кирова Свердловское Уралэлектр Красного Зна(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОЕРАЗОВАТЕЛЕМ 2 а- стобеспечение динамической и уравнитель тигае йство введены та, выход каж ен со входом льсного управ ое устр их элем рых соед фаз онмт 1 Изобретение относится к регулируемому электроприводу с питанием электродвигателя от реверсивного вентиль- ного преобразователя с включением вентильных групп по антипараллельной схеме с совместным согласованным управлением и может быть использовано в системах автоматического регулирования электроприводов постоянного то О ка с высокими требованиями к точности регулирования,По основному авт. св. Р 455445 известно устройство, содержащее первый и.второй трехфазные выпрямительные мосты, включенные встречно-параллель но, причет анодная и катодная группы вентилей одного моста управляются от одной системю фазоимпульсного управления, а анодная и катодная группы вентилей второго моста управляются каждая от своей системы фазоимпульсного управления, Указанные системы снабжены индивидуальным регулятором тока, т,е. выход каждого регулятора тока соединен со входом системы фазоимпульсного управления своей вентильной группы, тремя датчиками токов,выходы которых соединены со входами регуляторов,общим задатчиком тока нагрузки,который через узлы односторонней проводимости соединен с другими входами регуляторов тока, н задатчи ком уравнительного тока, который со дннен с третьими входами регуляторо тока. Так как регуляторы токов принимаются пропорционально-интегральными,то в установившемся режиме в такомэлектроприводе токи всех вентильныхгрупп, а значит, и ток двигателя и уравнительные токи двух уравнительных контуров, имеющихся в преобразователе с антигараллельной схемой, достаточно поддерживаются на заданном уровне.Однако в переходных режимах в рассматриваемом электроприводе необеспечивается необходимое для т кого класса электропрнводов качева регулированияЦель изобретениявысокой статической иточности тока нагрузкньх токов.Указанная цель дос тся тем, что в извести отри суммирующ ендого из кото инления, а входы каждого из суммирующихэлементов соединен с выходами не менее чем двух регуляторов тока. Кроме .того, входы суммирующих элементовсоединены с выходами регуляторон тока через дополнительно введенные корректирующие звенья.5На чертеже изображена структурнаяэлектрическая,".,хема предлагаемогоустройства.Устройство содержит эадатчик 1 тока нагрузки (регулятор частоты вращения двигателя), узлы 2 и 3 Односторонней проводимости, ток на выходекоторых, независимо от напряжения навходе, может иметь только одно направление,эадатчик 4 уравнительного тока, 1пропорционально-интегральные регуляторы 5-7 тока, сумматоры 8-10, системы 11-13 импульсно-фазового управления ,СИФУ), датчики 14-16 токоввентильных групп 17, 18 и 19, 20 пер- щВОГО И ВТОООГО ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ МОСТОВобразующих ренерсивный вентильныйпреобразователь, звено 21 компенсации ЭДС двигателя, корректирующие звенья 22-27.Выход эадатчика 1 тока нагрузкиподключен ко входу регулятора 5 тока двигателя и через узлы 2 и 3 односторонней проводимости, обеспечивающие на их выходе выделение модуля входного сигнала, - ко входам регуляторов6 и 7 тека. К вторым входам регуляторон б и ", подключен выход задатчика 4 уравнительного тока, а к второму входу регулятора 5 - выход звена 21 компенсации ЭДС двигателя, Напряже- З 5 ние на выходе этого звена зависит от ЭДС двигателя. К остальным входам регуляторов 5-7 подключены в качестве обратных связей выходы датчиков 14-16 токов вентильных групп, с помощью ко О торых непосредственно на входах регуляторон Вычисляются фактические значения токов двигателя и уравнительных токов. Выход регулятора 5 через сумматор 8 соединен со входом СИФУ 11 вентильных групп 17 и 18, выход регулятора. б через сумматор 9 - со Входом СИФУ 12 вентильной группы 19, выход регулятора 7 через сумматор 10 - со Входом СИФУ 13 нентильной группы 20Вентильные группы 17 и 18 одного выпрямительного моста имеют общую СИФУ 11, вентильные группы 19 и 20 второго моста имеют индивидуальные СИФУ - 12 и 1.3. Соответственно с помощью датчиков 14-16 токов измеряются токи этих вентильных групп.В .УстройСтве применены корректирующие эненья 22-27, через которые выход каждогоиз регуляторов соединяется со входами СИФУ других вен .ильных групп: выход регулятора 5 тока соединен через звено 22 и сумматор 9 со входом СИФУ 12 вентильной группы 19 и через звено 23 и сумматор 10 - со входом СИФУ 13 вентильной 5где 1- в (1 + 1 ).с 3 2Напряжения Вру р БрЯ 6 и Бр 7 на выходах регуляторов 5-7 тока определяются соотношениями: 1 ру 2 141 7 2 ("1 "2) 1 ч 6(3) где заданное значение тока якорной цепи двигателя;- заданное значение уравнительноного тока черездвигатель ,- ЭДС днигателя- передаточныефункции соответственно ререгуляторов5-7 тока извена 21. е,и и 6 х и игруппы 20, выход регулятора 6 токасоединен через корректирующие звенья24 и 25 и сумматоры 8 и 10 со входами СИФУ 11 и 13 вентильных групп 17,18 и 20, выход регулятора 7 черезкорректирующие звенья 26 и 27 и сумматоры 8 и 9 соединен со входамиСИФУ 11 и 12 вентильных групп 17-19.Эти дополнительные зненья и соединения выполняются таким образом, что,если имеется задание на изменение тока двигателя, то изменяется одновременно не только ЭДС групп, работающихВ ныпрямительном режиме, но и ЭДСгрупп, работающих в инверторном режиме, и при изменении тока двигателяуравнительные токи остаются неизменными.Для выяснения последнего обстоятельства проводят анализ электропривода.Регулируемыми переменными н устройстве являются токи фаэ 1 о, 1 ь икоторые определяются токами двигателя и уравнительными токами:1 а=1 д12 д)1 СЬЮ +1,1 С) - ток якорной цепи двигател я;1 у, 1 у - уравнительные токи ивентильных группахпреобразователя,Эти токи можно выразить через токии 15 вентильных групп1 а = 11+ 11116 21(1) и (2) можно записать в виде: РТ 5с О 21 Ес 1 1 ф 5 /О рть =( ( 5фь ) Ртт 11 с) с) ф 71 ГДЕ 1 П 1 Ь, 1 СК - ЗадаННЫЕ ЗиаЧЕния токов1 с10Для ЭДС вентильных групп К иЕ э ж0 рт 5 иО р 1 ьЮ 2 ь От 71 т,р 15 КпЯ, 1 ф 22 рт 5 ртЬ ф 17 рт 71)Р.РКпе 3к 1 э рт 5 15 ) ртьтА1+Тур где Х 1 Х- передаточные функциикорректирующих звеньев 2227;К - коэффициент усиленияпэеобразователя;Т постоянная временипреобразователя;Тр 1- оператор Лапласа.Передаточные функции корректирующих звеньев в этом случае: 25 ЗО 4 и = 2 К11 к 23 К 1 2 5 26 к 23 35 Подставляя значения ЭДС групп с учетом выражений для передаточных функций звеньев в выражения для токовполучают выражения для регулируемыхпеременных: 40 1кга к и . еД ЕС 1("с "с) к 7 ) 3 21 4 тр где 2и 2 а - соответственно комплексные сопротивления 55преобразователя и двигателя,Из выражения (1) определяются токи в регулируемом электроприводе:1 а =1, 6011 У, =21(3/ + 1;1В устройстве имеются три замкнутых контура регулирования токов 1 О, 1 и 65 пРичем 1 с, = 1 э. Эти контУРы независимы друг от друга и, если передаточные функции в соответствии с известной методикой принять в виде:Х 1.1 7 Э 2Х/ - ъв )к 2 т,р32 п2к. 2 тк,р31 иФгКп т.арто в каждом из этих контурсв обеспечено регулирование в соответствии стехническим оптимумом, причем можетбыть получено предельное быстродействие при соответствующем выборепостоянной времени Т фильтров.Влияние обратной связи по ЭДС двигателя имеет место, как и в обычныходноканальных системах без уравнительных токов, только в контуре регулирования тока двигателя. Причемпри наличии компенсирующей связи поЭДС двигателя через звено,21 на входрегулятора 5 тока действие внутреннейобратной связи по ЭДС практически несказывается на качестве регулирсваниятока двигателя,В тех режимах работы, когда заданное и фактическое значения тока двигателя не меняют в переходном процессе своего знака, действие измененийтока двигателя на величину уравнительНЫХ ТОКОВ 1 у И 1 у ОКаЗЫВаЕтСЯ ПОЛ 1ностью скомпенсированным, в электроприводе поддерживается равенствоУ 1 У ЗЭто равенство при изменении знаковзаданного и фактического значений токов двигателя несколько нарушается,однако, так как в реальном электроприводе скорость этих изменений определяется относительно медленно действующим (по сравнению с контуром тока) контуром скорости, то отклоненияУРаВНИтЕЛЬНЫХ ТОКОВ 1 у И 1 у 2 От За-данного значения оказываются весьманезначительныж . Данное обстоятельство полнсстью подтверждается при математическом моделировании подобногоэлектропривода на АВМ.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечиваеч высокую точностьподдержания регулируемых переменныхв статическом и динамическом режимахи предельное быстродействие независимоот его параметров.Формула изобретения1. Устройство для управления реверсивньм вентильным преобразователем по авт. св. Р 45544, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью псвышения точности Регулирования тона нагрузки и уравнительннх токов, в него809465 Составитель В. КузнецоваРедактор М.Митровка Техред С,Мигунова Корректор Н,Бутяга Заказ 452/73 Тираж 741 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, Ж 35 Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 введены трн суммирующих элемента, выход каждого иэ которых соединен совходом своей системы фаэоимпульсногоуправления, а входы каждого иэ суммирующих элементов соединены с выходами не менее чем двух регуляторов тока,2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,входы суммирующих элементов соединены с выходами регуляторов тока через дополнительно введенные корректирующие звенья.