Устройство для фазового управления -фазным вентильным преобразователем

+ - у + л 1+ Соя У П 1 - 1 л - -ст 9 - ) при 22 п ловая частота тоянная интегсхемы преобческий угол, перехода соот- апряжениячепреобразоваиспользовано статическими ями.ется расширеностей устройе относится ке и может бытья силовымиреобразователретения являьных возмож Изобретени тельнойтехник для управлени вентильными иЦелью изоб ние функционал ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Производственное обьединениеский завод тракторных запчастей им. 5 тия СССР"(56) 1, Авторское свидетельство СССР М 1365301, кл. Н 02 М 7/155. 1988.2. Писарев А,Л. и Деткин Л.П, Управление тиристорными преобразователями. - М,: Энергия, 1975, с. 108, рис, 3-7.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО УПРАВЛЕНИЯ Гп-ФАЗНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ 0 (57) Устройство для фазового управления тФазным вентильным преобразователем, где в = 1; 3, состоит из двухвходового суммирующего интегратора. первый вход которого подключен к источнику управляющего напряжения. а второй вход - к выходудатчика регулируемого параметра и идентичных каналов управления по числу вентилей преобразователя, содержащих формирователь импульсов в момент перехода напряжения соответствующей фазы через нуль, выход которого подключен к входу генератора развертки, компаратор, вход которого соединен с выходом сумматора, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам генератора развертки и интегратора, и формирователь импульсов запуска вентилей преобразователя, вход котрого соединен с выходом компараторпричем генератор развертки снабжен управляющим входом, соединенным с выводом для подключения источника управляющего,напряжения, и выполнен в соответствии с зависимостью п 1 - 1 л (рлпряжение развертки; Оу - управляющее напряжение; в - у сетевого напряжения; т- по ратора: Гп - количество фа раэователя; р - электр отсчитываемый от момента аетствующей фазы сетевого рез нуль. 4 ил. ства при регулировании параметров, не связанных пропорциональной зависимостью с амплитудой сетевого напряжения.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве применено напряжение развертки, форма которой получена на основа 1829097нии анализа устойчивости системы управления, приведенного ниже,На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; Фиг,2 поясняет некоторые математические обозначения; на Фиг;3 представлена форма развертки; на фиг.4 - временные диаграммы работы устройства.Устройство состоит из суммирующего интегратора 1 с инверсным выходом, первый вход которого подключен к выходу источнйка управляющего напряжения, а второй - к выходу датчика регулируемого параметра 2 и идентичных каналов управления по числу вентилей преобразователя, содержащих генератор развертки 4, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам источника управляющего напряжения и формирователя импульсов 3 в момент перехода напряжения соответствующей фазы через нуль, компаратор 5, вход которого подклочен к точке суммирования О, соединенной резисторами В с выходами генератора развертки 4 и интегратора 1, и формирователь импульсов 6 запуска вентилей преобразователя, вход которого соединен с выходом компаратора 5.Устройство работает следующим образом,На первый вход суммирующего интегратора 1 подается управляощее напряжение Оу отрицательной полярности, на второй вход- напряжение Од с выхода дат. чика регулируемого параметра положительной полярности, Выходное напряжение интегратора Ои в каждом канале управления суммируется с помощью резисторов й с выходным напряжением генератора развертки Ор и подается на вход компаратора 5. В момент равенства суммы выходных напряжений интегратора Ои и генератора развертки нулю происходит срабатывание компаратора 5 и по его сигналу формирователь импульсов 6 вырабатывает импульс запуска вентиля соответствующего канала. Работа генератора напрякения развертки 4 синхрониэируется выходным сигналом формирователя импульсов 3 в момент перехода напряжения Фазы соответствующего канала через нуль.Выходное напряжение интегратора 1 описывается уравнением где р= а 1 - электрический угол управления вентилем на 1-том шаге работы устройства;р -1 - то же на шаге 1-1;в- угловая частота напряжения сети;- гостоянная генератора,Ои(у) - напряжение на выходе интеграторз в момент времени 1-1;Ои(р ) - то же а момент времени 1;04 р) - напряжение на выходе датчикарегулируемого параметра.Если в результате воздействия какихлибо случайных факторов угол управления вентилем на шаге 1-1 изменится на Ь ф -1 15 относительно угла р -1 в Стационарном режиме, то на следующем шаге регулирования отклонение от стационарного режима будет 6 р, которое связано с Ьу -1 соотношением20 дООу - Од,- 1й-Д --Оу - О,1+ ы т -у- д 0,125где Ос,-1 = 04 р -1) - напряжение на выходедатчика регулируемого параметра в моментпосле включения вентиля на 1-1 шаге регулирования;Я 0 Оа = ЩР ) - то же в мбмент передвключением вентиля на шаге;Ор,-1; Ор, - напряжение развертки вмоменты времени ти 1;д Ор, - 1/д р - 1 - частная проиэвод 35 ная напряжения развертки по электрическому углу в момент времени Ъ;д О,/д й - то же в момент времени ,Соотношение (2) является следствием(1) для малых отклонений от стационарного40 режима работы устройства,Возмущение будет отрабатываться системой за один шаг регулирования, если(3)45 ЬР - 1что достигается приу0 О О,1+ф 0 (4)дЯ - 1Далее построение развертки производится на частном примере. однофазной системы. Напряжение на выходе датчика 55 регулируемого параметра для этого случаяпредставляет собой участки синусоиды (см.фиг.2);06( д) = 0281 п у, (5)где т - число Фаз схемы преобразователя.т1829097 где О - амплитуда напряжения.на выходе датчика регулируемого параметра.Среднее эа период регулирования значение Од(р) составит 1Об = - Оо(1 + соз г -1). л(6) ния развертки для однофазной системыПоскольку, согласно конструкции системы,10 О ОУ l2О =Оу, (7) вт1+соз р ф(из (5), (6) и (7) имеем з 1 п р -ОФ= ЛЦ1+соз р -ОбозначивГ(р) =вг+О,дР - 1 иэ (4) получаем 3 п 9 -1Цр) =й,- =лО . (10)1+соз р -Смысл функции Г(р) состоит в том, чтодля любого угла управления в стационарном гп - 1-- и +- ся г -- 1 р при лрлО ж 2 В л, л г п 1 - 1, п 1 - 1сов (р - л - 2 )(13) Ор= гп - 11+ сов л гп- п р+ л 2. с 9 - 1 при л рл,шт п 1 + сов р ние в стабилизаторах тока активной нагрузки, например в источниках тока сварки,гальванотехнике, электролизе, зарядных устройствах и т,п. Поскольку диапазон электрических уггп - 1лов управления 0рл не используется при регулировании, эона больших напряжений может быть расширена: 0П 1 - 1рл . Вид развертки (13) для а = 3гпприведен на фиг,3. На фиг.4 показаны оременные диаграммы работы различных блокоо устройства при внезапном двукратном увеличении амплитуды регулируемого параметра,Использование предлагаемого изобретения позволит повысить устойчивос;ь преобразователи, сделать ее равномерной оо всем диапазоне углов управления вентилями и независимой от амплитуды напряжения на выходе датчика регулируемого параметра. Последнее обстоятельство позволяет применять поедлагаемое изобретережиме р -1 ее значение Г(р ь) совпадаетс величиной напряжения Оо,-1 на выходедатчика регулируемого параметра в моментпосле включения вентиля.5 Вид функции Р( р) представлен нафиг.2.Из (9) и (10) получается форма напряжегдеОу- модуль управляющего напряжения.15 Поскольку в рассматриваемой конструкции Оу имеет отрицательную полярность, (11) можно записать иначе для п фазной системы различаются зоныщ - 1 п 1 - 1больших л -- рл и малыхгп 25 п 1 - 1гс рл напряжений. СоответственП 3но этому расчетная форма напряжения развертки состоит из двух участков. 45Формула изобретения Устройство для фазового управления вфазным вентильным преобразователем, где и; - 1; 3, состоящее из двухвходового 50 суммирующего интегратора, первый входкоторого подключен к источнику управляющего напряжения, а второй вход - к выходу датчика регулируемого параметра и идентичных каналов управления по числу вентилей 55 .преобразователя, содержащих формирователь импульсов в момент перехода напряжения соответствующей фазы через нуль, выход которого подключен к входу генератора развертки, компаратор, вход которого1829097 Составитель Г, ЭпштейнТехред М.Моргентал рректор Л Редакто вринц роиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 э 2479 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5