Способ управления преобразователем переменного напряжения

: П. Огарева 1) Заяви овский венный университе 4) СПОСОБ УПРАВЛЕ ПЕ РЕ МЕ ННОтепень намаи в соответс вре в К недостаткам известных способов относятся их инерционность и неработоспособность; т.е. низкая надежность.Мель изобретения - повышение надежности и быстродействия регулирования.Поставленная цель достигается тем,что в известном способе состояние переключателей меняют путем исскуственного включения соответствующих ключейпереключателя в момент равенства цара- метра, характеризующего степень намагнВчивания трансформатора наперед заданнойвеличине, при этом, при переводе переключателей в состояние, соответствующее более низкому уровню выходногонапряжении, в качестве наперед заданнойвеличины используют разнос 1 ь между максимально допустимым значением параметра, характеризующего степень намао-,Изобретение относится к электротехнике, в частности преобразовательной технике, и может бьиь использовано, например, в тиристорных, транзисторн днодных или других полностью управляемых устройствах ключевого типа, осуществляющих импульсное регулирование напряжения на первичной стороне трансформатора.Известен способ управления преобразователем переменного напряжения, путем импульсной или амплитудно-импульсной модуляции питающего напряжения с пс мощью ключевых и вспомогательных элементов и системы управления 1 .Недостатком этого способа является инерционность.Наиболее близким прецпагаемому является способ управления преобразователем переменного напряжения путем амплитудно-импульсной модуляции входного напряжения переключателями, связанными с первичной. обмоткой трансформатора, по которому контролируют параИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕНАПРЯЖЕ НИЯ метр, характеризующий счивания трансформаторас его значением, корректируювюпоченного состояния иерелей 23 .3 9363 ничивания трансформатора и значением вольтсекундного интервала от модули рованного напряжения для промежутка времени с момента изменения состояния переключателя до конца этого полупери ода, определенного заранее для всех возможных моментов перехода по извесь ному значению питающего напряжения и параметрам импульсной модуляции, а при переводе ключей в состояние, сооэ 1 о ветствующее нулевому значению выходного напряжения, в качестве наперед эа данной величины используют максимал но допустимое значение параметра, харак териэующего степень насыщения траноформа тора.На фиг, 1 приведены временные дии раммы, поясняющие способ; на фиг. 2 - блок-схема устройства.Позиции 1-5 (фиг. 1) соответству 1 от диаграммам импульсной модуляции, 6- 11 - амплитудно-импульсной. На фиг. Х показаны кривая 1 питающего напряжения, кривые 2, 6 и 7 сигнала, характеризующего параметры нагрузки; кривые 3 и 8 сигнала, характеризующего степень намагничивания трансформатора; кривые 4 и 10 контролируемого параметр. ра; кривые 5 и 11 напряжения на трансформаторе; кривая 9 заданной величины.Блок-схема соцержит источник пита ния 12, переключатель 13, трансформатор 14, нагрузку 15, блок контроля параметров нагрузки 16, блок задания режима нагрузки 17, блок формирования управляющего сигнала 18, блок формирования вида модуляции 19, блок формирования сигнала перехода на более высокий уровень напряжения 20, блок формирования сигнала перехода на более низкий уровень напряжения 21, блок контроля40 степени намагничивания трансформатора 22, блок задания ограничивающих величин 23, блок сравнения 24.П р и м е р . Рассмотрим реализацию предлагаемого способа в однофазном регуляторе переменного напряжения 1 фиг. 2) при импульсной и амплитудноимпулвсной модуляции,Напряжение питания модулируется переключателем в соответствии с алга О ритмом управления 2, 6 и 7, вырабатываемым контуром контроля параметров нагрузки. Если при этом степень намат- ничивания трансформатора или трансформаторов, питаемых от модулированного напряжения 5 и 11 и, характеризуемаяодним из параметров, например, индукцией, напряженностью, магнитным пото ком, намагничивающим током и т,п. 4, 10) или пропорциональный этим параметрам вольъ секундный интеграл, не превышает наперед заданных величин 1 штриховая линия на фиг. 1.4 и фиг, 1.9), то вид модуляции целиком и полностью определяется кривыми 2, 6 и 7. В противном случае, в момент равенства контролируемых параметров 14, 10) и заданных величин, контуром контроля блоки 12, 13 и 14, фиг. 2) вырабатывается сигнал 3 и 8, воздействующий на испол нительный орган, и значение модулируемого напряжения уменьшается. Если приэтом напряжение становится равным нулю(фиг. 1,5), то увеличение степени наматъ.ничивания стали трансформатора прекращается, т,е, предотвращается режим глубокого насыщения и возрастания намаг- ничивающего тока, вызывающего токовые перегрузки элементов исполнительного органа, В этом случае ограничение может производиться на уровне максимально до пустимого значения измеряемого параметра. Аналогично при смене полярности мо дулируемого напряжения, которая приводит к уменьшению степени намагничивания, Однако если реализуется амплитудно-импульсная модуляция, то переход к нулевому значению не целесообразен, так как он связан со значителыыми искажениями напряжений и токов и ухудшением энергетических показателей, В этом случае можно осуществить переход к меньшему значению напряжения, т.е.уменьшить скорость изменения степени намагничивания, учижвая при этом дополнительную величину перемагничивания Ьо при более низком значении напряжения, Величина ьв определяется вольт-секундным интегралом от модулированногонапряжения с момента перехода до конца полупериода. Очевидно, что чем больше интервал времени с момента перехода до конца полупериода, тем больше величина дб, Величина этого интеграла длялюбого момента перехода может быть вычислена заранее по известному значению питающего напряжения ввиду модуляции и заложена в систему управления в аналоговой или цифровой форме, а мо жет вычисляться в каждом полупериоде модуляции, например, путем интегрирования питающего напряжения. Естественным требованием к исполнительному органу, реализующему данный способ является его полная управляемость, т,е. в случае применения тиристорных5 9363 ключей необходимо наличие узла принудительной коммутации.Реализация предлагаемого способа позволяет получить регулирующее и преобразующее устройства, работающее беэ токовых перегрузок, связанных с насыщением стали трансформаторов, питаемых от них. При этом:быстродействие регулирования останется максимально возможным. Способ позволяет предотвратить нв- О сыщение независимо от вида причин, приводящих к нему, а именно в режимах пуска, динамики, действия факторов несим т метрии, сбоев системы управления, провалов сети, что позволяет шире внедрять 1 з подобные устройства в производство. формула изобретения.Способ управления преобразователем переменного напряжения путем амплитудно-импульсной модуляции вхоаого напряжения переключателями, связанными с первичной обмоткой трансформатора, по . которому контролируют параметр, характеризующий степень намагничивания трансформатора, в соответствии с его значением корректируют время включенного состояния переключателей, о т л и ч аю щ и й с я тем что с целью повышьфв ния надежности и быстродействия состояние переключателей меняют путем искус ственного включения соответствующих 66эключей переключателя в момент равеисьва параметра;,характеризующего степеньнамахничиввния трансформатора напередзаданной величине, при этом, при переводе переключателей в состояние, соответствующее. более низкому уровню выходного напряжения, в качестве наперед заданной величины используют разностьмежду максимально допустимым значьнием параметра, характеризующего степень намагничивания чрвйсформатора, изначением волысекунжого интегралаот модулированного напряжения ащ промежутка времени с момента изменениясостояния переключателя до конца этогополупериода, определенного заранее ащвсех возможных моментов перехода поизвестному значению питающего напряжения и параметрам импульсной модуляции,а при переводе ключей в состояние, соответствующее нулевому значению выходного напряжения, в качестве наперед заданной величины используют максимальнодопустимое значение параметра, харвктеризующего степень насыщения трансформатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гельман М. В. Лохов С. В., Тиристорные регуляторы переменного напряжения. МЗнергияф, 1975, с. 4-10,2. Авторское свидетельство СССРЖ 692054, кл. Н 02 Р 13/16, 1976,