Способ управления вентильным преобразователем

(19) (1 9 114 Н 02 М 7/12 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский электротехнический институт им, В.И,Ульянова (Л - нина )(56) Авторское свидетельство СССР В 921026, кл. Н 02 М 7/12, 1980.Динамика вентильного электропривода постоянного тока./Под ред.А.Д.Позеева. М.: Энергия, 1975, с. 153-179.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЬ 1 МПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах цифрового управленияпреобразователями. Целью изобретенияявляется повышение точности линеаризации статической регулировочной характеристики. В данном способе задают граничное значение тока уставки, сравнивают его с уставкой токаи сигнал управления формируют в зависимости от того, выше или нижеток уставки его граничного значения,2Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано всистемах прямого цифрового управления вентильными преобразователямии, в частности, в приводах постоянного тока с вентильными преобразователями.Цель изобретения - повышение точности линеаризации статической регулировочной характеристики.На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего предлагаемыйспособ; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу,Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит блок 1 совпадения, информационные входы 2 которого служат для задания кода управления, выходы соединены с входамиблока 3 памяти, а управляющий входблока 1 и вход элемента 4 задержкисоединены и являются входом 5 синхронизации, выход элемента 4 соединенс Б-входом КБ-триггера 6, К-вход которого подключен к выходу дешифратора 7, а прямой выход соединен с од-.ним входом элемента И 8, другой вход9 которого предназначен для подачиимпульсов тактовой частоты, выходэлемента 8 соединен со счетным входом счетчика 10, к входам записи которого подключены выходы блока 3.К стробирующему входу счетчика 1 Оподключен выход элемента 4, выходысчетчика 10 связаны с входом дешифратора 7, выход которого подключенк двухканальному коммутатору 11,управляющий вход которого соединенс первым входом вновь введенного бло.ка 12 суммирования, содержащего элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, блок 14элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ и сумматор 5,и является входом 16 знака задания,второй вход элемента 13 являетсявходом 17 знака ЭДС нагрузки, выход 45элемента 13 соединен с входом переноса сумматора 15 и с входом блока.14, информационные входы 18 которогослужат для подачи кода ЭДС нагрузки,а выходы соединены с первым входом 50сумматора 15, второй вход которогоявляется входом 19 кода постоянногосмещения, выход сумматора соединенс вторым входом блока 1, выходы 20и 21 двухканального коммутатора являются выходами устройства,Устройство работает следующимобразом,ВыпрямительпьЙ или инвертРрн 1 Й режим работы преобрпзователя определяется с помощью элемента 13 блока 12, на входы 16 и 17 которого подается информация о знаке кода залпния К и знаке кода ЭДС нагрузки Е . При совпадении знаков на этих входах на выходе элемента 13 устанавливается уровень логического 0 и код ЭДС нагрузкиИ 1, поступающий на вход 18, проходит через блок 14 на вход сумматора 15 без изменений и складывается с кодом постоянного смещения И , поступающим на вход 19. При несовпадении знаков на выходе элемента 13 устанавливается уровень логической 1, а информация с входа 18 поступает на вход сумматора в обратном коде и вычитается из кода постоянного смещения М,. Чтобы результат операции вычитания был верен, необходимо к полученному результату добавить единицу, что реализуется соединением входа переноса сумматора 15 с выходом элемента 13 и с управляющим входом блока 14. С выхода сумматора 15 код Б подается наБвход блока 1,На входах блока 1 происходит объединение кода задания М, и кода Е. Причем код И образует младшие К разрядов адреса А блока 3, а код 1- старшие.Поскольку код М,в формате адреса А оказывается сдвинутым на К разрядов влево, что соответствует умножению на 2 , то можно записать, чтокА=2,И+Е, Информация в блок 1 записывается в момент времени С, короткими импульсами, поступающими с входа 5 синхронизации (фиг. 2 8 ), которые формируются при переходе напряжения сети через нуль. Объединенный код 1и И подается на входы адреса блока 3, который линеаризует зависимость тока от кода заданияКод М угла управления появляется на выходе блока 3 памяти с некоторой задержкой относительно формирования адреса. Этим объясняется наличие в устройстве элемента 4, который задерживает импульсы с входа 5 на время з(фиг, 2 ), необходимое для выбора нового значения кода 1 из блока 3. Код М, связанный пропорциональной зависимостью с углом управления, является сигналом управления преобразователем, Этот сигналподается на преобразователь код -временной интервал, реализованный насчетчике 10, дешифраторе 7, триггере 6 и элементе 8,Преобразователь код - временнойинтервал осуществляет преобразование кода управления преобразователемБ в фазовый сдвиг импульсов управления следующим образом,Импульсами с выхода элемента 4 10код Х с выхода блока 3 записываетсячв счетчик 10, и одновременно устанавливается триггер 6Тем самым разрешается поступление импульсов тактовой частоты с входа 9 (фиг. 2 д ) 15через элемент 8 на вычитающий входсчетчика 10. Содержимое последнегоначинает ступенчато-линейно уменьшаться (фиг. 2). Код Ич записанный в счетчик 10, через равные проме жутки времени, определяемые периодомтактовой частоты, уменьшается наединицу и сравнивается с нулем, Придостижении счетчиком нулевого состояния на выходе дешифратора 7 в момент 25времени й ( фиг2 е и ж ) появляется выходной импульс, который сбрасывает триггер 6, запрещая тем самым поступление импульсов тактовойчастоты на счетчик 10, Состояние последнего фиксируется на уровне 0",Чем больше значение кода Б , тембольше фазовый сдвиг импульсов управления по отношению к импульсамэлемента 4. Максимальное значениекода Ич на выходе блока 3 равно 2 -1,где и - разрядность счетчика 10, Выходной импульс дешифратора 7 черездвухканальный коммутатор 11 в зависимости от знака кода задания И подается либо на выпрямительную группупреобразователя через выход 20(фиг. 2 ), либо на инверторную группу через выход 21 (фиг, 2 т ),В соответствии со способом дляформирования сигнала управления преобразователем Хч=КЧ определяетсязначение угла управления Ч, При цифровой реализации устройства входнымипеременными в этих выражениях явВ. Т ляются код тока задания Ю=К ;и к од ЭДС нагрузки И =К - , где Т - ток уст авки , Для реверсивного преобразователя ток уставки может быть з накопеременным . При этом , если знак тока и ЭДС нагрузки совп а- дают , имеет место выпрямительный режим, если не совпадают - инверторный режим. Поскольку выпрямительному и инверторному режимам при одина" ковом токе нагрузки соответствуют разные углы управления, то и код угла управления Х,. выбираемый из блока 3, должен также в зависимости от режима иметь разные значения, и следовательно, выбираться из разных областей памяти. Это означает, что при непосредственном использовании кодов И и М для формирования адреса блока 3, последний должен иметь две зоны, соответствующие положительным и отрицательным значениям кода задания М каждая из которых разделяется на две подзоны в зависимости от знака 1 ч . Поскольку при изменении знака кода задания при сохранении его величины значение угла управления ч и, следовательно, величины тока не изменяются, а переключаются только группы преобразователя, меняя направление тока, то можно использовать зависимость тока от угла управления и ЭДС нагрузки только для положительных значений тока. Это позволяет вдвое уменьшить требуемый при заданной точности объем памяти блока 3. Для этой цели служит блок12 и двухканальный коммутатор 11, а на блок 1 подается модуль кода задания 111.Блок 12 позволяет сформировать корректный адрес блока 3 памяти для выпрямительного и инверторного режимов в этом случае и выполняет опера" цию15 ф 1 о -111 где И - код на выходе блока 12; М =2( - код постоянного смещения на входе 19 определяет границу областей выпрямительного и инверторного режимов и соответствует С=О а код 1 Ь 1 представлен (К) значащим разрядом. Если знак тока и ЭДС нагрузки совпадают, то код угла управления выбирается из выпрямительной области памяти блока 3 для которой 2 6 11 з 4 2 -1. Если же знаки тока и к- кЭДС нагрузки не совпадают, то код угла управления выбирается из инверторной области памяти блока 3, для которои 0 4 Н ( 2Таким образом, в блоке 12, кроме того, за счет добавления кода пок- стоянного смещения И =2 осуществляется перенос точки отсчета и упорядочивается размещение кодов в блоке 3 при изменении бн Ек Емакс так как код Б на выходе блока 12, участвующий в формировании адреса, при этом изменяется в пределах Огв2 -1.При программировании блока 3 в соответствии со способом задают граничное значение кода задания ИуКн=К - 1,р, где 1 р- граничное значение тока уставки, и код угла управления преобразователем М на выходе блока 3 памяти определяют в режиме непрерывного тока приА) А,.р=2 /Иу,.р+Хя К.Ну+в Ир Кг М =К Ч =Кч( - -агсядп--- -) ч Н ч Ка в режиме прерывистых токов приА сА - как Кн 1 мас ИрмасЕта где К,= - , -К ю-ЯэЕм 1 у мнс Е и максБчмаксК= ---- масштабные коэффициенты,11 ри таком задании кодов блока 3 осуществляется липеаризация регулировочной характеристики как в области непрерывных, так и в области прерывистых токов и обеспечивается линейная зависимость тока от кода задания д, =К;Ьу.Таким образом, устройство, реализуя предлагаемый способ, позволяет достичь качественно норой ступени в точности линеариэации характеристики преобразователя за счет получения линейной характеристики в области прерывистых и непрерывных токов и малой инструментальной погрешности формула изобретения Способ управления вентильным преобразователем, заключающийся в том, что формируют уставку тока 1, изме 19200 6ряют противо-ЭДС нагрузки Е, формируют сигнал управления преобразователем Б, пропорциональный углу управления Ч, сравнивают сигнал управления с опорным сигналом и в моменты равенства формируют импульсы управления вентильным преобразователем, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности линеари зации статической регулировочной характеристики, задают граничное знаЕа 1 ш .чение тока уставки 1 = - : ядп вГр ш Рядп(Ч + -)- ;-" 1 , сравнивают егос уставкой тока, сигнал управленияпреобразователем для токов уставкипревышающих 1 с определяют пропорцирЦ20 Н шональным Ч = 7 --- агсядп 1(К 1+Е )/Н нШ/Е = ядп - 1, а для токов уставкиа Ншменьше 1, определяют пропорциональгрд . гКн 1 и Ь Енным Ч агся дп 1( . + ) /Пр "Еш 2 Е,Л 1/ядп - , где угловая длительностьимпульсов тока Л удовлетворяет уравЕн ГЕннению-созе ядп(Ч-О+Л)=- ЗО Е ЕН,-соя с ядп(Ч)1 ехр(-ЯсгЕО), угол управнения преобразователем Чср, соответствующий гранично-непрерывномурежиму, определяют из выражения 35Ч=7 -у+В-агсядпЕн (1- 2 ) /(Е Асояб)2где В=ехр(-сгЕ 8); 2ш=/+агсгЕ----соя 2/ш Ен - абсолютное значение ЭДС нагрузки;Е - амплитуда ЭДС преобразователя;що и6 =агсг.Е --- Фазовый угол наКнгруз ки;К - сопротивление нагрузки;