Устройство для управления выпрямите-лем

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(1 и 817977 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Дополнительное к авт. свид-ву Заявлено 07.0 51) М, К,9 (21) 2763114 24 02 Р 13/16 оединением заявки Государствеииык комитет СССРлам изооретеиии открытий ликова ния 05.04.81 ия оп ата опубли Авторзобретения Волович 71) Заявител елябинскии политехническии инстит им. Ленинского комсомолаМИТЕЛЕМ УПРАВЛЕНИЯ СТРОЙСТВО Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации выходного напряжения вентильного пре-, образователя.Известны асинхронные одноканальные системы управления выпрямителем, содержащие преобразователь напряжения в частоту импульсов, к выходу которого подключена система распределения импульсов управления вентилями выпрямителя, Преобразователь напряжения в частоту включает в себя интегратор и нуль-орган 11.К недостаткам известных устройств относятся сравнительно большие провалы и выбросы выходного напряжения, а также относительно большое время переходных процессов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления выпрямителем, включающим сглаживающим дроссель и конденсатор на выходе, содержащее преобразователь напряжения в частоту импульсов, первый вход которого через дополнительную обмотку дросселя соединен с выходом выпрямителя, второй вход соединен с источником эталонного напряжения, а выход - с блоком рас 0.03.81. Бюллетень12 пределения импульсов по вентилям выпрямителя 2 .Недостатком устройства является плохое качество переходных процессов при коммутации нагрузки выпрямителя, Это вызвано случайным характером распределения импульсов преобразователя напряжения в частоту при существенном уменьшении или увеличении выходного напряжения выпрямителя по сравнению с заданным значением.Цель изобретения уменьшение выбросови провалов выходного напряжения, а также сокращение времени переходных процессов.Поставленная цель достигается тем, чтоустройство для управления выпрямителем снабжено датчиком тока, двухполярным компаратором, функциональным блоком, нуль органом, схемой совпадения и двумя ключами, первый из которых включен параллельно первому, а второй - параллельно второму входу преобразователя, причем управляющие электроды первого и второго ключей соединены соответственно с выходами двухполярного компаратора и схемы совпадения, входы которой соединены с выходами компаратора и нуль-органа, входы которого подключены к выходам выпрямителя,источника эталонного напряжения и функционального блока, вход которого вместе с входом компаратора соединен с датчиком тока, включенным последовательно с конденсатором.На фиг. 1 прсдетавлена схема устройства на фиг. 2 - фазовая плоскость, иллюстрирующая процессы в управляемом выпрямителе; на фиг. 3 - зависимость между входным и выходными сигналами двухполярного компаратора.Устройство для управления выпрямителем 1 с сглаживающим дросселем 2 и конденсатором 3 на выходе содержит преобразователь 4 напряжения в частоту импульсов, состоящий из интегратора 5 и порогового детектора 6, причем первый вход преобразо 51 О15 вателя 4 через дополнительную обмотку 7дросселя 2 соединен с выходом выпрямителя 1, второй вход соединен с источником 8эталонного напряжения, а выход - с блоком 9 распределения импульсов, В цепь конденсатора 3 включен датчик 10 тока. Устройство снабжено так же функциональнымблоком 11, двухполярным компаратором 12,нуль-органом 13, схемой 14 совпадения идвумя ключами 15 и 16, первый из которыхвключен параллельно первому входу преобразователя 4 напряжения в частоту, а второй - параллельно второму входу преобразователя 4. Управляющие электроды ключей5 и6 соединены соответственно с выходами двухполярного компаратора 12 и схемысовпадения 14, Входы схемы совпадения 14 30соединены с выходами нуль-органа 13 и двухполярного компаратора 12. Входы нуль-органа 13 соединены с источником 8 эталонного напряжения, выходом выпрямителя 1 нчерез функциональный блок 11 с датчиком10 тока. Вход двухполярного компаратора 12также соединен с датчиком 10 тока.Устройство работает следующим обрас.РКогда значение - не выходит за пределы заштрихованной области Я (фиг. 2), 40сИопределяемой настройкой двухполярного компаратора 12, выпрямитель 1 работает в пропорциональном режиме,В случае, если выходное напряжение 1. выпрямителя 1 изменяется быстро, например при набросе или сбросе нагрузки, и величи- . на . - , - выходит за пределы заштриховансИГной области Я, то выпрямитель 1 работает в релейном режиме, Тогда через конденсатор 3 течет значительный по величине ток, пропорциональныи в в . Напряжение, снисОтмаемое с выхода датчика 10 тока при достижении им по абсолютной величине значения порога срабатывания Л двухполярного комепаратора 12, характеристика вход-выход которого представлена на фиг. 3, заставляет последний переключаться, При этом на первый вход съемы 14 совпадения поступает сигнал разрешения и одновременно замыкается ключ 15, шунтирующий вход преобразователя 4 напряжения в частоту, связанный с выходом выпрямителя 1, Сигнал с выхода датчика 10 тока поступает также на функциональный блок 11, моделирующий уравнение линии переключения 3; разделяющий области режимов выпрямления с углом с(,= 0 и инвертирования. Если выходное напряжение функционального блока 11, поступающее на первый вход нуль-органа 13, больше, чем разность выходного Б и эталонного напряжения Чэ, т, е. фазовая точка находится правее линии переключения у (фиг, Я), то с выхода нуль-органа 13 на второй вход схемы 14 совпадения поступит разрешающий сигнал, что при наличии на ее первом входе рашрешающего сигнала обеспечит замыкание ключа 16, шунтирующего вход преобразователя 4 напряжения в частоту. В результате на входах преобразователя 4 напряжение будет равно нулю и импульсы не будут поступать на управляющие электроды вентилей выпрямителя 1. Это приведет к переходу выпрямителя на время 3 во где и - частота сети, в режим инвертирования, обеспечивающий возврат избыточной энергии из .С-фильтра выпрямителя в сеть. Если выходное напряжение функционального блока 11 меньше, чем разность выходногои эталонного напряжения Чэ, т. е. фазовая точка находится левее линии переключения (фиг. 2), то на выходе нуль- органа 13 будет сигнал иной полярности, чем полярность разрешающего сигнала и ключ 16 будет разомкнут. Поскольку пи значительной по абсолютной величине -- ключ4 ф 15 будет замкнут, на вход преобразователя 4 напряжения в частоту будет поступать большое напряжения Чз, а не разность Ч - 11, как в номинальном режиме. Это приведет к появлению на выходе преобразователя 4 импульсов высокой частоты, которые будут распределяться блоком 9 распределения импульсов по соответствующим силовым вентилям. Высокая частота импульсов (порядка 10 кГц) гарантирует включение очередного вентиля почти сразу же, как только напряжение на его аноде станет положительным, т. е. выпрямитель будет работать с углом регулированиями= О.Таким образом, работа выпрямителя в двух режимах с высокой частотой импульсов в выпрямительном режиме позволяет уменьшить время переходного процесса и уменьшить выбросы и провалы выпрямленного напряжения.Формула изобретенияУстройство для управления выпрямителем, включающим сглаживающий дроссель и конденсатор на выходе, содержащее преобразователь напряжения в частоту импульсов, первый вход которого через дополнительную обмотку дросселя соединен с выходомвыпрямителя, второй вход соединен с источником эталонного напряжения, а выход с блоком распределения импульсов по вентилям выпрямителя, отличающееся тем, что, с целью уменьшения выбросов и провалов выходного напряжения выпрямителя, а также сокращения времени переходных процессов, оно снабжено датчикбм тока, двухполярным компаратором, функциональным блоком, нуль-органом, схемой совпадения и двумя ключами, первый из которых включен параллельно первому, а второй - параллельно второму входу преобразователя, причем управляющие электроды первого и второго ключей соединены соответственно с выходами компаратора и схемы совпадения, входы которой соединены с выходами компаратора и нуль-органа, входы которого подключены к выходам выпрямителя, источника эталонного напряжения и функционального блока, вход которого вместе с входом компаратора соединен с датчиком тока, включенным последовательно с конденсатором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Писарев А. Л., Деткин Л, П. Управление тиристорными преобразователями. Я., Энергия, 1975, с. 124.2, Авторское свидетельство СССР по заявке2542223/24-07, кл. Н 02 Р 13/16, 1977.уро а И Росделам оскваПат Редактор Н. КузнецовЗаказ 1014/78ВНИИПпо113035, МФилиал ППП Составитель В. Ж Техред А. Бойкас Тираж 730 дарственного комит изобретений и от Ж - 35, Раушская нт, г. Ужгород, у Корректор Л. ИванПодписноеета СССРрытийнаб., д, 4/5Проектная, 4