Способ управления стабилизированным выпрямителем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 02 М /12 БР ИОАН ИЕ ЕТЕЛЬС Г АВТОРСКОМУ техниче СР7.ИРО е н то т одноеходузки нап ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Новосибирский электрокий институт(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СТАВИЛИВАННЫМ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к этехнике и может быть использовдля управления выпрямителем внике электропитания постоянногка. Целью изобретения являетсяшение качества стабилизации выхго ряжения выпрямителя в пеных режимах при коммутации наг и повышение нагрузочной способнос"ти выпрямителя. С этой целью с помощью усилителя-ограничителя 7 формируют второй регулирующий сигнал,который может изменяться в определенном диапазоне, определяют амплитудуопорных сигналов в блоке 11 генераторов опорных напряжений, формируютсигнал управления путем суммированияв сумматоре 6 эталонного сигнала источника 8, сигнала с выхода интегратора 3 и сигнала с выхода усилителяограничителя 7 с коэффициентом пропорциональности, обеспечивающим изменение сигнала управления не менееамплитуды опорных сигналов в 5 локе11 при минимальном первом и максимальном втором регулирующих сигналах,Сигнал управления ограничивают науровне, не превышающем амплитудуопорных сигналов. 3 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля управления выпрямителем в источнике электропитания постоянного то 5ка и является усовершенствованиемизобретения по авт.св. Р 1376196.Целью изобретения является улучше-ние качества стабилизации выходногонапряжения выпрямителя в переходных 10режимах при коммутации нагрузки иповышение нагрузочной способностивыпрямителя.На Фиг.1 приведена функциональнаясхема устройства, реализующего предлагаемый способ; на Фиг.2 и 3 - диаграммы, поясняющие его работу,Устройство (фиг.1) содержит источник 1 эталонного напряжения, выходкоторого через первый вход сумматора щ2 подключен к первому входу интегратора 3, Второй и третий входы интегратора 3 соединены с выходами ограничителей 4 и 5, а его выход подключен к первому входу второго сумматора 6. Выход первого сумматора 2 черезусилитель-ограничитель 7 подключенк второму входу второго сумматора 6,а его третий вход подключен к выходувторого источника 8 эталонного напря 30жения. Выход второго сумматора 6 через первый вход третьего ограничителя 9 подключен к управляющему входублока 10 компараторов, Второй входблока 10 компараторов соединен с выходом блока 11 генераторов опорногонапряжения, вход которого подключенк первичному источнику питания 12,Выход блока 10 компараторов черезблок 13 выходных каскадов соединен суправляющим входом выпрямителя 14,силовой вход которого подключен кпервичному источнику 12 питания. Вы"ход выпрямителя 14 через силовойфильтр 15 подключен к нагрузке 16 и 45соединен с вторым входом первого сумматора 2Способ осуществляется следующимобразом.Источник 1 формирует сигнал задания выходного напряжения выпрямителя 14, Выходное напряжение, сглаженное силовым Фильтром 15, вычитаетсяиэ сигнала задания сумматора 2, ина его выходе Формируется сигнал разности, который поступает на вход ин 55тегратора 3 и усилителя-ограничителя7. Интегратор 3 интегрирует сигналразности сумматора 2, являющийся сигналом ошибки Б (фиг.2), и изменяет свое выходное напряжение в зависимости от знака сигнала разности в диапазоне, определяемом ограничителями 4 и 5. На выходе интегратора 3 формируется первый регулирующий сигнал (Ор, ), который суммируется с эталонным сигналом источника 8, Напряжение источника 8 (11 ,фиг.3) формируется равным среднему арифметическому наибольшего и наименьшего значений .сигнала управления выпрямителем 14, поступающим на первый вход блока 10 в установившихся режимах работы выпрямителя 14 с минимальной и максимальной нагрузкой 16. Суммирование напряжения источника 8 с первым регулирующим сигналом интегратора 3 (11, ) осуществляется с коэффициентом пропорциональности, обеспечивающим изменение сигнала управления выпрямителем от наименьшего до наибольшего измеренных значений при полном диапазоне изменения первого регулирующего сигнала. Диапазон изменения сигнала управления за счет первого регулирующего сигнала (11 Р мин ЦР 1 макс фиг.2) оказывается достаточным для стабилизации выходного напряжения выпрямителя (Б89 Х ф фиг.2) в установившихся режимах работы, но он менее возможного диапазона изменения сигнала управления выпрямителем, который определяется амплитудой опорных сигналов (Б, фиг.2), Формируемых в блоке 11. Ограничение диапазона изменения сигнала управления выпрямителем путем ограничения диапазона изменения напряжения интегратора 3 и соответствующего выбора коэффициента пропорциональности между первым регулирующим сигналом (Н, ) и сигналом управления выпрямителем (11) позволяет исключить перерегулирование сигнала управления при изменении напряжения интегратора, осуществляющего относительно медленное регулирование сигнала управления, и улучшить качество стабилизации выходного напряжения по сравнению с отсутствием ограничения диапазона изменения первого регулирующего сигнала Однако регулирование сигналауправления выпрямителем только засчет интегрирования сигнала разностипозволяет осуществить быстродействующее регулирование сигнала управления,что приводит к отклонениям выходногонапряжения в переходных режимах прикоммутации нагрузки (1, фиг.2).Также ограничение диапазона изменения сигнала управления выпрямителемменее амплитуды опорных сигналов науровнях, обеспечивающих стабилизациювыходного напряжения в статическихрежимах, приводит к ограничению диапазона изменения фазы углов управления вентилями выпрямителя и, какследствие, к уменьшению тока КЗ в 15нагрузке выпрямителя, что увеличивает длительность режимов КЗ, определяемых временем сгорания предохранителей в местах КЗ нагрузки.Для устранения указанных недостатков формируется второй регулирующийсигнал с помощью усилителя-ограничителя 7, который пропорционален сигналу разности сигнала задания и сигнала отрицательной обратной: связи 25(выходного напряжения). Этот сигналможет изменяться безынерционно и обратно пропорционально изменению выходного напряжения, Ограничениядиапазона изменения второго регулирующего сигнала сверху н снизу осуществляется для задания однозначного диапазона изменения сигнала управления при изменении второго регули рующего сигнала. Второй регулирующийсигнал суммируется с вторым эталонными первым регулирующим сигналами спомощью сумматора 6. Коэффициентпропорциональности при суммированиивыбирается таким, чтобы при минимальном первом регулирующем сигнале(наиболее отрицательном напряженииинтегратора 3 Б,щ, фиг,2) и максимальном втором регулирующем сигнале (наиболее положительном напряжении усилителя-ограничителя 7 Ур уфиг.2) выходной сигнал сумматора 6был не менее амплитуды опорных сигналов, формируемых в блоке 11 (Бд,фиг.2). Далее выходной сигнал сумма- цтора 6 проходит через ограничитель9, который ограничивает сверху диапазон изменения сигнала управления(Б , фиг. 2) на уровнене превышающем амплитуду опорных сигналов 55(О рг ( Ид у фиг3)В установившемся режиме работы за счет регулирования сигнала управ ления выпрямителем в диапазоне отнаименьшего до наибольшего измеренныхзначений поддерживается равенствомежду сигналом задания к выходнымнапряжением (Г фиг,), Это регулирование осуществляется эа счет изменения первого регулирующего сигнала с помощью интегратора 3. За счетастатического характера регулирования, задаваемого интегратором 3, выходной сигнал сумматора 2 в установившемся режиме равен нулю, и равеннулю, соответственно, второй регулирующий сигнал на выходе усилителяограничителя 7, Поэтому при медленных изменениях нагрузки 16 регулирование сигнала управления выпрямителем осущес."вляется согласно основному изобретению. При быстрых изменениях нагрузки 16, например ее сбросах и набросах, изменяется выходноенапряжение на выходе силового фильтра 15 в виде изменения падения напряжения в силовом фильтре 15 и первичном источнике 12. При появлении отклонений в переходном режиме выходной сигнал сумматора 2 становитсяотличным от нуля и появляется сигналошибки, который воздействует навход интегратора 3 и усиливаетсяусилителем 7. Выходное напряжениеинтегратора 3 мгновенно измениться не может, а выходное напряжение усилителя 7 мгновенно изменяется пропорционально сигналу сумматора 2 и приводит к быстродействующему регулированию сигнала управления выпрямителем и к изменению выходного напряжения выпрямителя 4, компенсирующему первоначальное изменение выходного напряжения фильтра 15, За счет этого уменьшается отклонение выходного напряжения фильтра 15 при коммутации нагрузки по сравнению с основным изобретением, Ограничение второго регулирующего сигнала Щ фиг.2) и выбор коэффициента пропорциональности между ним и сигналом управления, позволяющего получить сигнал управления не менее амплитуды опорных сигналов при минимальном первом регулирующем сигнале и максимальном втором, дает возможность мгновенно изменить фазу импульсов управления от максимальной до минимальной при набросе любой нагрузки из режима ее холостого хода, Это позволяет уменьшить провалы выходного напряже3043 Формула Б 147 ния при набросах нагрузки, превышающей номинальную, и повысить нагрузочную способность выпрямителя. При возникновении КЗ нагрузки 16 даже из режима ее холостого хода также обеспечивается быстродействующее регулирование сигнала управления выпрямителем до уровня, близкого к амплитуде опорных сигналов. За счет этого обеспечивается включение вентилей выпрямителя с минимальными углами управления, что увеличивает ток КЗ выпрямителя и сокращает время отключения места КЗ. При этом повышается нагрузочная способность выпрямителя. Ограничение сигнала управления ограничителем 9 позволяет исключить превышение сигналом управления опорных сигналов при любом соотношении первого и второго регулирующих сигналов, что исключает исчезновение импульсов управления вентилями выпрямителя 14, а также способствует повышению качества стабилизации выходного напряжения в переходных процессах. Таким образом, предлагаемый способ управления позволяет улучшить качество стабилизации выходного напряжения выпрямителя в переходных режимах и повысить нагрузочную способность выпрямителя. изобретения Способ управления стабилизированным выпрямителем по авт,св.У 1376196, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения качествастабилизации выходного напряжениявыпрямителя в переходных режимах при 10 коммутации нагрузки и повышения нагрузочной способности выпрямителяформируют второй регулирующий сигнал, пропорциональный разности сигнала задания выходного напряжения вы прямителя и сигнала отрицательнойобра.тной связи, ограничивают диапазонизменения второго регулирующего сигнала. сверху и снизу на одинаковыхуровнях относительно нулевого зна чения, близких к величине напряженияпитания, определяют амплитуду опорныхсигналов, формируют сигнал управления выпрямителем путем суммированиявторого эталонного сигнала, первого 25 регулирующего сигнала и второго регулирующего сигнала, взятого с коэффициентом пропорциональности, обеспечивающим значение. сигнала управленияне менее амплитуды опорных сигналов 30 при минимальном первом и максимальномвтором регулирующих сигналах, и ограничивают сверху диапазон изменениясигнала управления на уровне, не превышающем амплитуду опорных сигналов.1473043 Составитель А.МеркуловаРедактор Л.Веселовская Техред А. КравчукКоррек торГ. Корол 724/55 Тираж 645 Подписное Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб , д. 4/5 Производственн ЗакВНИИПИ тельский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарин