Способ управления двухгрупповым преобразователем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 09) 01 7/О 94 Н САНИЕ ИЗОБРЕТ ЬСТВ ние Научно-истута постоянно киесвате Р86.ППОВЫМ ся к электьзоваться ГОсудАРстВенный кОмитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ(71) Московское отделеследовательского инстиго тока(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХГРУПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ(57) Изобретение относитротехнике и может испол для преобразования переменного токав постоянный и наоборот. Цель изобретения - повышение энергетическихпоказателей. Две группы 1 и 2 тиристоров подключены входом к обмоткамразных по величине напряжений трансформатора 3. Регулятор б воздействуетна блоки 4 и 5 управления группами.Блоки 4 и 5 осуществляют нелинейноеуправление группами с использованиемпоочередного управления и шунтированиягрупп (мостов) так,что при больших помодулю напряжениях группа 1 меньшегонапряжения шунтирована, а при малыхпо модулю напряжениях шунтированагруппа большего напряжения. Это снижает уровень реактивных токов, потребляемых преобразователем. 5 ил.Изобретение относится к электротехнике и может использоваться впреобразователях переменного токав постоянный и наоборот.Целью изобретения является повышение энергетических показателей.На фиг.1 приведена схема устройства для осуществления описываемогоспособа; на фиг.2 - диаграмма потребления мощности; на фиг3 " диаграммаизменения углов управления; нафиг.4 и 5 - примеры выполнения блоковуправления,Преобразователь состоит из двухвентильных групп 1 и 2, преимущественно мостов, питаемых от разныхобмоток трансформатора 3. Принято,что напряжение у группы 1 ниже, чему группы 2. Каждая группа имеет 2 Оотдельный блок управления 4 и 5 соответственно, который подключен вхо(фиг,1), Выход блока 7 нелинейностисоединен с блоком 9 фазоимпульсногоуправления (БФИУ), соединенного выходом с последовательной цепью элеменЗОтов И 10 и ИЛИ 11.1Блок 12 сигнала шунтирования черезвторой элемент И 13 соединен с вторымвходом элемента ИЛИ 11, К второмувходу элемента И 13 подключен выход 35элемента НЕ 14, который связан с вы -ходом компаратора 8 (дискриминаторауровня "1") через элемент ИЛИ-НЕ 15,Схемы фиг.4 и 5 соответствуютблокам 4 и 5 на фиг,1, На фиг, 2 дана ф 0диаграмма потребления мощности: зависимость относительного значения реак"тивной мощности ц от относительнойвеличины выходного напряжения П, Поддиаграммой для каждого этапа управле 45ния указаны значения или пределыизменения углов регулирования ос; тамже буква Ш означает, что мост находится в режиме шунтирования; о, о -максимальное ( о = 170 ) и минимальное (Ын = 0 ) значения углов. На фиг.3 приведены примерные зависимости углов регулирования групп 1 и 2 в функции величины управляющего55 сигнала 1 при соотношении напряжений групп 1:4, Здесь приняты аналогичные обозначения, с целью упрощения индексы 1 и 2 в обозначениях углов опущены,Рассмотрим очередность управленияпо этапам, переходя по диаграмме отточки У = 0 (П = О) вправо. При уменьшении напряжения (в инверторномрежиме - влево от О) этапы управления симметрично повторяются,На первом этапе группа 2 находится в режиме шунтирования, изменяется(уменьшается от 90 доК ) угол моста 1. Подостижении минимального значения М выходное напряжение преобразователя равно П = П, сов М., гдеП- значение выпрямленного напряжения эквивалентного диодного выпрямителя. Дальнейшее увеличение напряжения достигается одновременным скачком угла 1-й группы с с( доМ(тоесть переход с предельного выпрямительного на предельный инверторныйрежим) и переводом группы 2 из режима шунтирования в выпрямительныйрежим, при котором угол управленияопределяется из соотношения2О совЫ.о = П, (сово - сово),где П - выпрямленное напряжение2-й группы при Ы. = О,Дальнейшее увеличение выходногонапряжения достигается уменьшениемугла второй группы до значения Ынпри неизменномуглеы 1-й групйы.Послеэтого уменьшают угол первой группыс мдо оа,В точке Д выполняютсясоотношения;П сов К+ П, совМ 1 = П сов Ыаг Пгв 1 пЫН+ Пв 1 ПЫа = Пгв 1 п ЫааВ указанной точке мост 1 переводится в режим шунтирования, а угол К изменяется от минимального значения до значения Ы 1 , Дальнейший рост напряжения обеспечивается снижением угла второй группы от величины о(а до минимальной Ыд, послечего поддерживается ь = Ы , Группа 1 выводится изНрежима шунтирования в режим нулевого напряжения ( о(, = 90 о ), Повышение напряжения обеспечивается снижением о до нуля,На первом, втором и последнем этапах управления может использоваться и режим управления с шунтирующим вентилем, При этом значения начальных углов этапа, соответствующих нулево1476578 20 П соя о 4 )П ) П соя о ку 40Где оС и обл определяют из соотноЭ йшений0 совы, = П соя Ы+ П сояод,11 я д и Ы= Пя дп М+ П, я дп ы.45П соя магд 0 соя ок + 0 соя Мд П ядпо= П ядпо+ ПядпК,изменяют угол регулирования второйгруппы, а на первую группу подаютимпульсы управления, переводящие ее50в режим шунтирования нагрузки, апри напряжениях ПсояодП ) П 2 соя о + П,сояон55 устанавливают угол управления второйгруппы, равный максимальному, изме -няют угол управления первой группы ипри П ( Цсояо. му выходному напряжению группы, будутоотпичными от величины 90Реализация предложенного законауправления может быть обеспеченаза счет выполнения блоков 4 и 5 в виде функциональной схемы, представлен -ной на фиг.4 и 5,Сигнал управления У регулятора 6поступает на блок 7 нелинейнОсти. 10Так как БФИУ 9 выполнен по схеме слинейным пилообразным напряжением,то зависимости фиг,3 и представляютсобой характеристики блоков 7 нелинейности. После преобразования сигнала 15в БФИУ 9 производится формированиеимпульсного сигнала, который черезмэлементы И 1 О и ИЛИ 11 проходит наблоки управления тиристорами групп1 и 2 (фиг.1).Предполагается, что элемент ИЛИ1 или тиристоры групп 1 и 2 (фиг.)обеспечивает необходимую гальваноразвязку и усиление сигналов . Возможно также включение на выходе элемента ИЛИ 11 усилителя, На большей частирегулировочного диапазона проходятимпульсы с выхода БФИУ 9, так какна выходе компараторов 8 имеются нулевые сигналы, При этом на вход И 13 30поступает нулевой сигнал, импульсыблока 12 не поступают. На тех участках, где группа вентилей должна находиться в режиме шунтирования, одиниз компараторов 8 находится в состоянии, когда на его выходе имеетсяединичный сигнал (предполагается,что в состав компараторов входятузлы задания уставок срабатывания).Этим сигналом закрывается прохождение сигналов через элемент И 10 иразрешается прохождение сигналовчерез элемент И 13. Схема содержитэлемент И 10 по числу тиристоров вгруппах 1, 2 (фиг.1), а элементовИЛИ 11 и И 13 - по числу тиристоров,используемых в режиме шунтирования.аКак известно-, шунтирование при выполнении групп 1 и 2 по мостовой схемеможет выполняться двояко: подачейнепрерывных импульсов на тиристорыодной фазы; подачей импульсов двух-кратного включения (о(,= 120 , Мо= -60 ) на все тиристоры.Предложенный способ, как следуетиз фиг,2, обеспечивает минимальноепотребление реактивной мощности изсети, что ведет к снижению потерьэнергии в ней. Формула изобретения Способ управления двухгрупповым преобразователем переменно-постоянного тока, содержащий каскадно соединенные группы тиристоров, подключенные к трансформаторам, с меньшим полным выпрямленным напряжением Б одной группы и большим П другой, заключающийся в формировании и подаче на тиристоры обеих групп управляющих импульсов, с фазой, изменяемой от минимального угла управления М полного открытия до максимального угла управления о предельного инвертирования и поочередного управления так, что при требуемом выходном напряжении ПП сояЫ изменяют угол управления первой группы, а угол управления второй группы устанавливают равным минимальному, а при П ( Псоя К измеряют угол управления второй группы, а угол управления первой груП. пы устанавливают равным максимальному, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения энергетических показателей, при требуемых выходных напряжениях, находящихся в пределах П 1 сояо ( Пс П соя М, на вторую группу подают импульсы управления, переводящие ее в режим шунтирования нагрузки, а угол управления первой изменяют, а при напряжениях, определяемых из соотношений П соя Мд, ( П ( П соя Ы дз.устанавливают угол управления второйгруппы, равный максимальному, а иэменяют угол управления первой группыот/2 до о.1476578 фОР ксимишинец орректо ж 64 одписн Т СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Узгор Гагарина,Составитель С,Лузадактор А.Маковская Техред И. Ходанич.Заказ 2166/55ВНИИПИ Государ ственного комитета по изобретения 113035, Москва, Ж, Раушская