Способ управления вентильным преобразователем

СОЮЗ СОВЕТСОЦИАЛИСТИЧРЕСПУБЛИН ЯО 12642 и(50 4 Н 02 М 7 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ НЬ вапре ния Ь Ю фи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(71) Новосибирское производственное объединение "Тяжстанкогидропресс" (72) Ю.Б. Соколовский и А.М. Кагановский(56) Авторское свидетельство СССР У 525224, кл. Н 02 Р 13/16, 1975.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится ктротехнике и может быть исполно для управления вентильнымиобразователями. Целью иэобрет является повышение надежности, В режиме прерывистого тока во времябестоковой паузы ключ 18 замкнут икорректирующий сигнал формируетсяследующим образом: в случае большойразности сигналов задания тока нагрузки и интервала тока нагрузки выпрямленный разностный сигнал фиксируют до следующего большого значения и используют в качестве корректирующего сигнала в течение бестоковой паузы, в случае малой разности сигналов задания тока нагрузки и интеграла тока нагрузки текущеезначение малого разностного сигналасуммируют с зафиксированным ранеебольшим разностным сигналом и формируют корректирующий сигнал в течение бестоковой паузы. 2 ил.50 1 12642Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано . в системах управления вентипьных преобразователей.Целью изобретения является повышение надежности работы вентильного преобразователя.На фиг.1 приведена структурная схема устройства, реализующего предложенный способ; на фиг.2 - диаграм О мы, поясняющие его работу.Устройство для реализации способа управления вентильным преобразователем содержит последовательно включенные сумматор 1, блок 2 импульсно фазового управления с косинусоидальным опорным напряжением, блок 3 вентильного преобразователя, двигатель 4 постоянного тока. Датчик 5 среднего значения тока соединен с вхо дом сумматора 6, ключ 7 соединен с сумматором 8, фиксатор 9 нулевого порядка, в состав которого входят конденсатор 10 и ключ 11, соединен с выпрямителем 12, элемент 13 с зоной нечувствительности соединен с задним из входов элемента И 14, элемент НЕ 15, элемент И 16, датчик 17 состояния вентилей, подключенный к ключу 18 режима и датчик 19 ЭДС 30 двигателя, соединенный с входом сум- матора Устройство работает следующим образом,В режиме непрерывного тока нагрузки (р.н.т.) на входы сумматора 1поступают сигналы задания Бааз (0),начальной установки Ц и единичнойположительной обратной связи по противоЭДС цепи нагрузки У, Е (0).40Иэ соотношения для цепи нагрузки Ц 1 =Е+ 1 К, (1) где Б- среднее за интервал вентиль 45ности значение выходного напряжения ВП;1- среднее эа интервал вентильности значение тока на"груэки,Е - противоЭДС цепи нагрузки,К - сопротивление нагрузки, видно, что введение сигнала 0, Е приводит к тому, что сигнал задания 11 аа, (Э) определяет только средний 55 за интервал вентильности ток нагрузки и, следовательно, в дальнейшем может рассматриваться как" сигнал эа" 78 2дания тока нагрузки и обозначатьсякак У а 1 Я), а величина противоЭДС цепи нагрузки задается сигналом Ц, Е.Таким образом, влияние противоЭДСцепи нагрузки на статическую характеристику преобразователя совершенноисключается, что существенно улучшает качество линеаризации названнойхарактеристики.Ввиду того, что практически удобнее иметь прямую функциональную зависимость между поступающим извне вустройство сигналом задания токанагрузки Ьад, Т(0) и током нагрузки1, (т.е. с увеличением значения сигнала 0 аь, 1(8) связывать увеличениетока нагрузки 1) и опорное напряжение О, Я) СИФУ 2 носит возрастающий характер, на один из входов сумматора 1 подан сигнал начальной установки Ц,представляющий собой постоянную составляющую противоположной полярности, чем полярность сигнала Баа. 1 (О) в выпрямительном режиме работы преобразователя, и являющийся, таким образом, начальнымуровнем сигнала задания тока нагрузки 1 Зчэ (О) фСледовательно, в режиме непрерывного тока нагрузки в состав фор.мируемого на выходе сумматора 1сигнала управления 11 (0) в качестве слагаемых вводятся сигналыначальной установки У , задания тока нагрузки П , 1(8) и единичнойположительной обратной связи но противоЭДС цепи нагрузки 0 Е(0).Сигнал управления 0, (0) поступа.ет далее на вход СИФУ 2, где преобразуется в последовательность импульсов управления вентилями силовойчасти блока 3. В цепи двигателя 4постоянного тока, являющегося нагрузкой блока 3, протекает ток нагрузки среднее за интервал вентильности значение 1 которого выражается следующим образом:Т 2 Т д д (8)оЕ, (2)огде 0= о) т - текущее время в угло. вых единицах;1. - текущее время в абсолютных единицах,1 - длительность интервалапроводимости в угчовыхединицах,ЛНО) 1 Ео з 1264й (0) - мгновенное значение тока нагрузки. С помощью датчика 5 определяют интеграл тока нагрузки278 4В момент наступления бестоковой паузы происходит переключение в одно из следующих состояний:1 - ключ 7 замкнут, ключ 11 разомкнут в случае, если разностный сигнал "малый", т.е,в пределах каждого интервала вентильности, а затем обнуляют датчик 51 О очередным импульсом управления вентилями силовой части, так как с началом каждого нового интервала вентильнос-и необходимо повторять,вычисление указанного интеграла с нулевыии начальными условиями,15Сигнал Т, совместно с сигнапом Оаь, Т(0) поступает на вход сумматора 6, где формируется разностный сигнал О а, ТЯ) - Т подаваемый далее на диод 12 для детектирования.20Разность У д Т(0) - Т 4 сигналовзадания тока нагрузки 0 аа Т(0) и интеграла тока нагрузки Т классифицируется как "большая", либо "малая с помощью элемента 13, при этом н25 выходной сигнал элемента 13 есть: 1, ЕСЛИ 0 а, 1(О) - Та 8О, если 0 ь, 1(0) - 114, где 6 - уровень, с которым соотносится разностный сигнал (численное значение о зависит от параметров на груэки и определяется экспериментально в каждом конкретном случае),Сигналы 11, (О), его формируемаяэлементом 15 логическая инверсия 0, (О), а также выходной сигнал40 0 (9) датчика, принимающий значения 1 на интервале бестоковойпаузы, О на интервале проводимости, с помощью элементов 14 и 16 управляют формированием корректирующего сигнала О (О) в р,п.т., организуя работу ключей 11 и 7 соответственно. Ключ 11 предназначен для передачи в сумматор 8 разностного сигнала 11 аЬ, Т(8) - ТА в случае "больших", а ключ 7 - в случае "малых" значений 55 указанного разностного сигнала. На интервале проводимости ключи 11 и 7 разомкнуты, так как 0 (Э) = О.(3) 11 - ключ 7 разомкнут, ключ 11замкнут в случае, если разностныйсигнал "большой", т.е. 11,аа. Т Я) - Т,8 Формируемый в сумматоре 8 сигнал представляет собой сумму выходного сигнала первого канала Уо, Т(0) и выходного сигнала второго канала Бо, 2(0). В р.п,т. ключ 18 разомкнут на протяжении всего интервала вентильности, и корректирующий сигнал не формируется. Во время бестоковой паузы ключ 18 замкнут, и корректируюВозможно, что при переключении в момент наступления бестоковой паузы в первое состояние в некоторый последующий момент времени О нарушится выполнение соотношения (3) и произойдет переключение во второе состоя" ние. В некоторый момент вреиени О О, вновь будет выполняться соотношение (3), в этом случае произойдет возвращение в первое состояние, однако благодаря наличию фиксатора информация о "большом" значении раэностного сигнала Уа, Т (0) - 1 будет сохранена в фиксаторе 9.Таким образои, в предлагаемом устройстве управления можно выделить два канала передачи разностного сигнала 011 (О)-34 . первый, состоящий из ключа 7 и предназначенный для передачи "малых" значений разностного сигнала, и второй, состоящий из ключа 11 и фиксатора 9 и предназначенный для передачи и хранения "больших" значений раэностного сигнала. Благодаря наличию режима хранения "больших" значений разностного сигнала Саз, Т(О) - 1, осуществляемого в устройстве с помощью фиксатора 9, совершенно исключается потеря информации о "больших" значениях разностного сигнала, несмотря на периодичес-. кие (в начале каждого интервала вентильности) обнуления интеграла тока нагрузки (2) в датчике 5.1264278 3щий сигнал 0, (0) формируют следующим образом: в случае "большой" разности сигналов задания тока нагрузки 0 , 1(О) и интеграла тока нагрузки 2 выпрямленный раэностный сигнам (Бц, 1(0) 1) фиксируют До следующего большого значения и используют в качестве корректирующего сигнала Б2(О) в течение бестоковой паузы, в случае "малой" 1 О разности сигналов задания тока нагрузки Саад, 1(О) и интеграла тока нагрузки 1 текущее значение "малого" раэностного сигнапа Бо, 1" 0, Х(8) - "., суммируют с зафик сированным ранее "большим" разностным сигналом и формируют корректирующий сигнал в течение бестоковой паузы, т.е. П, = Б 1 + 0 2.Применение предлагаемого способа 20 управления преобразователем позволяет линеаризовать статическую характеристику преобразователя в р.п.т., исключает периодическую потерю информации о корректировке сигнала уп равления и, следовательно, возникновение колебаний на основной субгармонике, что позволяет добиться высоконадежной и качественной линеаризацйи статической характеристики ВП ЗО при любых параметрах нагрузки и уровне противоЗДС цепи нагрузки. Указанный способ управления ВП целесообразно применять в системах управления электроприводами подач тяжелых металлорежущих станков, так как это облегчает их оптимизацию и дает значительный экономический эффект при внедрении в производство. бФормула изобретенияСпособ управления вентнльным преобразователем с арккосинусоидальной характеристикой блока импульсно-фазового управления, заключающийся в том, что определяют интеграл тока нагрузки в течение каждого интервала вентильности, формируют сигнал, пропорциональный указанному интегралу, обнуляют сигнал очередным импульсом управления вентилями преобразователя, иэ укаэанного сигнала формируют корректирующий сигнал и суммируют его с сигналом управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работь 1 вентильного преобразователя, в зоне прерывистых токов нагрузки сигнал управления формируют путем суммирования сигнала начальной уставки, формируемой в виде неизменного сигнала, сигнала задания тока нагрузки, формируемого в виде переменного сигнала и сигнала, соотвеТствующего противоЭДС нагрузки, вычисляют разность между сигналом задания тока нагрузки и интеграла тока нагрузки, формируют пороговый сигнал, определяют интервал отсутствия тока в нагрузке, если указанная разность больше порогового сигнала, то она запоминается и используется в качестве корректирующего сигнала до следующего ее превышения над пороговым сигналом, если указанная разность меньше порогового сигнала, то корректирующий сигнал дополнительно увеличивается на указанную разность.264278 Составитель С, ЛузановТехред Л.Сердюкова Коррек Редактор К. Волощу Самборска аказ 5570/5 ИИПИ по 113035, Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгород, ул. Проектная,4 Тир ссуд лам сква к 631 Подписнорственного комитета СССзобретений и открытий Ж, Раушская наб д