Устройство для формирования угла управления статическим преобразователем

ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциапистическикРеспублик(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ УГЛАУПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ Изобретение относится к электротехнике ч преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах дляуправления статическими преобразователями,в частности преобразователями с регулируемой входной и выходной частотами.Известно устройство для управленияпреобразователемсодержащее носледовательно соединенные сумматор, нуль-органи распределитель, причем один вход суммаОтора связан с сетью, а на другой входподается сигнал, пропорциональный выходному значению регулируемого параметра 1Нецостатком этого устройства является значительная асимметрия управляющихимпульсов и чувствительность к искажениям напряжения на шинах переменноготока преобразователя, что снижает надежность и быстродействие работы устройства, так как цзебует установки фильт.ров в цепях обратных связей,Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройстводля управления, содержащее последова 2тельно соединенные первый сумматор, интегратор, второй сумматор, нуль-орган и распределитель причем один вход первого сумматора связан с шинами переменного тока преобразователя, а другой вход подкпочен к выходу задатчика угла управления 21, При этом вход задатчика угла управления и один из входов второго сумматора подключены к выходу источника постоянного напряхения. Недостатком такого устройства является то, что угол управления преобразователя зависит от частоты и действующего значения напряжения на шинах переменного тока преобразователя, Это объясняется тем, что связь между углом управления о и периодом Т и величиной О напряжения на шинах переменного тока определяется соотношениемОо Ори со 5 гА (1)шч отгде О - сигнал на выходе зддатчикаугла управления;351 5 10 15 г 0 г 5 10 45 Я ОО - сигнал на одном из входоввторого сумматора;О 3 - частота напряжение на шинахпеременного тока преобразователя;Т - постоянная времени интегратора.Из соотношения (1) видно, что уголутравления ое зависит как от величинысигналов Оу и ее , так и от периода Ти величины Онаеряжения на шинахпеременного тока,Цель изобретения - стабилизация углауправления независимо от частоты епертеода) и Вецечины напряжетяя на шинах перемешюго тока преобразователя,Поставленная цедь достигается темто в устройство для формироваепя углауправлеция статическим преобразователем,содерж ашее последовательно соединенныеерезьй сумматор, интегратор, второйсумматор, пуль-орган и распределитель,причем один вход первого сумматорасвязан с шинами переменного тока преобразователя, а другой Вход подключенк Выходу задатчика угла управцеия:, введены блок формирова дея сигнала, про"порционального действутоему зна теепюаряжения на еецетах перементтого тоттапреобразователя, и блок формироваепея-тг Еата тРОПОРЕПЕОНсцтьнотО ПЕРИОДУ Идействующему зееаченцо наеряжеептя паишнх переменного тока преобразовате. е, причем .Выход блока формеерованиясигнала, пропоршеонального действуюш.музначению натряжеепея на епенах переменного тока, подктпочен к входу задатчикаугла управлеептя, а Вьеход блока форе,еироВаептя сигнала, пропорцттотеального тереодуц действутощему зетачеепаонапряжеитея напинах переменного тока преобразователя.СОЕДИНЕН С ОДНИМ Из ВХОДОВ ВТОРОГОсумматора.При атом блок формированття сигнала,пропорционально действующему знане-.нию напряжения а шинах переменноготока преобразователя, может состоятьиэ многофазного выпрямителя, вход которого подключен к шитам перемеепюготока преобразователя, а выход - к Входу задат пгка угла управления.Блок формирования сигнала, пропорционального периоду и действующемузначению напряжения на шинах переменного тока преобразователя, можетсостоять иэ трансформаторов тока, первичные обмотти которых включены в цепь,литания многофазного вьптрямителя входкоторого подключен к шинам переменнот-о тока преобразователя, выход к резистору,вторичные обмотки трансформаторов токачерез встречно вкпочентье стабилитронысоединены в треугольник и поделюченык входу мостового в.птряителя, выходкоторого соединен с выходом блока, причем входы мостового выпрямителя шунтироВаеы коеденсторямиПри этом выход многофазного выпрямителя может быть подключен к входузадатчика угла управления,Кроме того, связь одного из входовпервого сумматора с шинами переменного тока преобразователя может осущестВляться через комк"утатор, управляющиевходы которого подключены к выходураспредежтели.На фиг. 1 приведена фуекциональнаясхема предлагаемого устройства; нафиг. 2 и 3 -принципиальные схемы блоКОВ, ВХОДЯЩИХ В НЕГО. Устройство содерекит первый сумматор 1, выход которого через интегратор2 и Второи сумматор 3, подключен коВходу ееуле .сргана 4. Выход нуль-сргана 4 через распределитель импульсов 5связан с управляющими входами вентилей преобразователя 6 и управляющимиВходами коммутатора 7, .выход которогоподключен к одному из входов первогосумматора 1,. а вхсд к шинам переменного тока 8 преобразователя 6, ДругойВход первого сумматора подключен кВыходу задат тика угла управления 9,вход которого соедитеен с выходом блока 10 формирования сигнала, пропорционального действутощему значению напряжеепея на шинах переменного тока 8. Одиниз Входов второгс сумматора 3 соединенс Выходом блока 11 форееероваепея сигнала пропорцетонального действующемуэначенег;:.: и периоду напряжения на шинах переменного тока 8,Блок 1формирования сигнала, пропорционального периоду и действуюшему значению напряжения на шинах переменноготока 8, состоит из трансформаторов тока 12, 13, 14, первичные обмотки которых Включенье в цепь питания многофазного вьптрямителя 15, нагруженного нарезистор 16. Вторичные обмотки трансформатора тока через встречно включенныестабилитроны 17 - 18, 19 - 20 и 2122 подключены ко входу мостовогоВыпрямителя 23, Входы выпрямитоляшуитированы конденсаторами 24, 25,26, а выход подключен к одному из входов второго сумматора 3.5 7363Блоки 10 и 11, а также коммутатор7 подключены к шинам переменного тока 8 через трансформатор 27. На выходе коммутатора 7 напряжение с точностью до фазового сдвига трансформатора 27 аналогично напряжению на шинах постоянного тока 28 преобразоваУстройство работает следующим образом. Разностный сигнал, получаемый 10на выходе первого сумматора 1, интегрируется интегратором 2 и сравнивается на втором сумматоре 3 с опорнымсигналом, формируемым блоком 11. Сигнал сравнения поступает на вход нульоргана 4, который выдает переключающийимпульс ца распределитель 5 при равенстве опорного сигнала на входе блока 11и выходного сигнала интегратора 2, прцэтом интегратор устанавливается в началь-ное состояние (конденсатор разряжен,напряжение на выходе равно нулю),Напряжение Она выходе блока 11связано с периодом и действующим зна 25чением напряжения на шинах переменноготока 8 преобразователя 6 и сигналом Она выходе задатчика угла управления 9соотношением ( 1).Из формулы (1) видно, что угол уп 30равления преобразователем зависит какот частоты (периода) и амплитуды(величины) напряжения на шинах переменного тока, так и от сигнала О задатчика угла управления 9 и сигнала Цна выходе блока 11. Если указанныесигналы Цу и 1) сформировать согласноизобретению, а именно в виде1-щл ЦплО=О О= 2)гол о ус Д.1свто из (1) и (2) получим ни 3= -й(5) где В - сопротивление резистора 16на выходе многофазного выпрямителя 15,Напряжение О иа конденсаторах 24- 26, включенных ца входе мостового выпрямителя 23, определяетсч величинои тока вторичных обмоток трансформаторов 12-14 ранчо где К; - коэффициент трансформациитрансформаторов 12-14;С - емкость конденсаторов 24-26,Стабюштроны 17- 22 предотвращают разряд конденсаторов 24-26 в паузах тока соответствующих вторичных обмоток трансформаторов 12- 14. При этом сигнал на выходе мостового выпрямителя 23 получается практически сглаженным, т,е. без пульсаций, величина которых определяется нагрузкой выпрямителя 23. Выход многофазного выпрямителя 15 может быть использован для получения сигнала, пропорционального действующему значению напряжения на шинах переме 1 дюго тока, как показано пунктиром на фиг. 3. Коммутатор 7 позволяет получить аналог напряжения на шинах Цц Жп Завал СО 5 ФюГОткуда Г % -СгСОбд - 1 -=сой 51 (4) т.е. угол управления Ф преобразователем не зависит от частоты и действующего значещся напряжении на шинах переменного тока преобразователя.Это объясняется тем, что при изменении периода или действующего значения напряжения на шинах переменного тока преобразователя происходит также соответствующее изменение либо напряжения О (при изменненни только периода), либо напряжения Ц и напряжения О При этом динамика системы достаточно высока, так как пульсации сигналов на выходах блоков 10 и 11 не начительны, и для цх сглаживания могут использоваться фильтры с малыми постоянными времени.Блок 10 формирования сигнала, пропорцпоналыюго действующему значению напряжения на шинах переменного тока 8 (см. фиг, 2) состоит, например, нз мюгофазного выпрямителя, который нагружен на задатчик угла управления 9 преобразователем, Напряжение па выходе выпрямителя пропорционально линейному напряжению ца шиках переменного тока 8,Сигнал пропорщюнальпый периоду и действующему значешцо напряжения на шинах переменного тока, формируется на выходе мостового выпрямителя 23 (см, фиг.3), вход которого подключен к вторичным обмоткам трансформаторов тока,. ток в первичных обмотках которых ра- вен С О, ь 1 01, (6)7 736 Р 5 постоянного тока преобразователя, что повышает надежность работы устройствПредлагаемое устройство позволяет стабилизировать угол управления статическим поеобраэователем независимо от частоты, искажений и действующего значения напряжения на шинах переменного тока преобразователя,Формула изобретении1. Устройство для формирования угла управления статическим преобраэователемр содержащее последовательно .оединени ые первый сумматор, интегратор, второй сумм- тор, нуль-орган и распределитель, один ВхОд пеРВОГО сУмматОРа сВЯзан с шинррми переменного тока преобразователя, а другой вход подключен к выходу задатчатчнка угла управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации угла управления неНЕЗаВИСИМО ОТ ЧастОТЬр р ИСКажЕ ний и величины напряжения на шинах переменного тока преобразователя, оно снабжено блоком формированйя сигнала, пропорционально о действующему значению напряжения на шинах переменногс тоха преобразователя, и блоком формиро- ваниЯ сигналар ДРопоРционального пеРиодУ и действующему значению напряжения на шинах переменного тока преобраэователяр пр ичем выход блока формирования сигнала, пропорпионадьного действующему значению напряжения на шинах перемегюго тока подключен к входу задатчика угла упраВлавления, а выход блока формировмзщ сигнала, пропорционального периоду и действующему значению напряжения на шинах переменного тока преобраз;эвате ля, соединен с одним из входов вто 1 зого сумматора.2, Устройство по и+ 1, О т л и ч а ющ е е с я тем, что блок форьироважя 1 8си нала пропорционального дайствукпцемузначению напряжения на шинах переменчого тока преобразователя состоит иэмногофазного вьтрямителя, вход которогоподключен к шинам перемен;юго токапреобразователя, а вьход . к входу эадатчика угла управления,3. Устройство по п, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок Формированиясигнала пропорпионального периоду идействующему значению напряжения нашинах переменного тока преобразователясостоит из трансформаторов тока, первичные обмотки которых включены вЦЕПЬ ПИТаНИЯ МНОГОфаэНОГО ВЬПТРЯМИТЕЛЯ рвход которого подключен к шинам переменного тока преобразователя, выход крезистору, вторичные обмотки трансформаторов тоха через встречно включенныестабилитроньт соединены в треугольники подключены к вхОду мостОВОГО вьшрямителя, вьрход которого соединен с выходом блока, причем входы мостовоговыпрймителя шунтированы конденсаторами,4, Устройство по пг 1 рр 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что выход многофазного выпрямителя подключен к входу задатчика угла управления,5. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я темр что один иэ входов первого сумматора соединен с пинами гере-.менного тока преобразователя через коммутатор, управляющие входы которогоподключены к. выходу распределителя.Ис точщпи информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СССР М 31 6272,кл. Н О 2 Р 13,рР 16 р 1967.2. Писарев А, ЛДеткин Л. П,Управление тиуисторньми прсобразэвателями. М., Знергия, 1975, с, 124,рис. 3-15, 73635 1но авитель Шомак кова Техред Н. Бабурка рректо едактор ное Сая наб., д. 4 11 илиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 783 ИИПИ Государственного по делам изобретени 5, Москва, Ж, Ра