Способ определения среднего значения напряжения двухфазного вентильного преобразователя

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСтИЧЕСНИХ. РЕСПУБЛИН 5/ 51) ЕТЕН ПИ У СВИД ЬСТ Н АВТОРС лниваедеГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1, Юипилло В.П. Автоматизированный вентильный электропривод, И., "Энергия", 1969.2. Авторское свидетельство СССР В 490235, кл. Н 02 Р 13/16, 1970.3. Авторское свидетельство СССР У 525224, кл. Н 02 Р 13/16, 1974. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ДВУХФАЗНОГО . ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ с косинусоидальной разверткой системы фазового управления, в котором формируют последовательность коротких импульсов с задержкой относительно передних фронтов сборки импульсов управления преобразователя, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и ликвидации потенциальной развязки, в момент призова очередного нмпуль-. 801157630 А са из этой последовательности фиксируют сигнал управления преобразователя и суммируют его с допо тельными сигналами, для формиро ния дополнительных сигналов опр ляют режим тока нагрузки, в режиме непрерывного тока нагрузки в качестве дополнительного сигнала используют текущее значение сигнала управления, в момент появления очередной бестоковой паузы в режиме прерывистого тока в цепи нагрузки преобразователя фиксируют значение косинусоидального сигнала развертки с некоторым смещением и используютФие этот зафиксированный сигнал в ка- ф честве дополнительного, при наличии противо-ЭДС в нагрузке в этом резиме в момент появления бестоковой паузы формируют второй дополнитель"ф ный сигнал, причем для его получения интегрируют на интервале бестоковой паузы сигнал, пропорциональный .ЭДС и сбрасывают результат интегрирования в момент появления тока нагрузки.302тегрируют в пределах каждого периода первой последовательности импульсов, а в момент формирования очередного ее импульса фиксируют конечное значение интеграла на следующий период. С помощью очередного импульса иэ второй последовательности импульсов обнуляют интегратор (за время меньшее Г 1, затем снова интегрируют сигнал, пропорциональный мгновенному значению выходного напряжения преобразователя, и т.д. 2 1.К недостаткам такого способа следует отнести необходимость в датчике мгновенного значения напряжения с потенциальной развяз:ой на максимальное рабочее напряжение силовой части преобразователя, а также дополнительное запаздывание 1 при введении полученной информации в систему управления вентильного электропри вода, причем : т,,где Т; - пе 2 й1риод следования импульсов управленияпреобразователя.Наиболее близким техническим р:шением к изобретению является способ определения среднего значениянапряжения двухфазного вентильного преобразователя с косннусоидальной разверткой системы .Фазового управления, в котором формируютпоследовательность коротких импульсов с задержкой относительно передних фронтов сборки импульсов управления преобразователя 1Недостатками известного способаявляются низкое быстродействие иотсутствие потенциальной разведки.Цель изобретения - повышение быстродействия и ликвидация потенциальной развязки,1Поставленная цель до:тигаетсятем, что согласно способу определения среднего значения напряжения двухфазного вентнльного преобразователя с косинусондапьной разверткой системы фазового управления, в котором формируют последовательность коротких импульсов с задержкой относительно передних фронтов сборки импульсов управленияпреобразователя, в момент приходаочередного импульса из этой последовательности, фиксируют сигнал уп"равления преобразователя и суммируютего с дополнительными сигналами,для формирования дополнительных"1(1+1) ус 1 2 (1+11 У 1,1+11ГДля систем Фазового управления скосинусоидальной разверткой с учетомпостоянного сигнала ЧС 1 как извест но О,вооэо) .=совс;,Рассмотрнм работу устройства дляслучая, когда период основной гар.моники управляющего сигнала в несколько раз больще номинального ин терзала вентипьности преобразователей 2 Р о ась3сигналов определяют режим тока нагрузки, в режиме непрерывного тока нагрузки в качестве дополнительного сигнала используют текущее значение сигнала управления, в момент появления очередной бестоковой паузы в режиме прерывистого тока в цепи нагрузки преобразователя Фиксируют значение косинусоидального сигнала развертки с некоторым смещением и используют этот зафиксированный сигнал в качестве дополнительного, при наличии противо-ЭДС в нагрузке в этом режиме в момент появления бестоковой паузы формируют второй до- полнительный сигнал, причем для его получения интегрируют на интервале бестоковой паузы сигнал, пропорциональный ЗДС и сбрасывают результат интегрирования в момент появления тока нагрузки.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства,.реализующего предлагаемый способ, на фиг. 2-4 - элюры, поясняющие его работу в режимах непрерывного тока в нагрузке, прерывистого тока в нагрузке и. прерывистого тока в нагрузке нри наличии в нагрузке,ЭДС,.соот- ветственно. Устройство состоит из основного Фиксатора 1 нулевого порядка 1, содержащего ключ 2 и блок 3 запоминания, и ключа 4, подключенных па- . раллельно между источником управляющего сигнала 0 и сумматором .5. Между сумматором 5 и компаратором 6 ( на вход которого подключены узлы развертки системы фазового управления и источника установочного напряжения 0 ) включен дополнительный Фиксатор 7 нулевого порядка (с ключами передачи информации 8 и сброса 9 и блоком 10 запоминания). Иежду источником сигнала, пропорционального ЭДС нагрузки, (Б е) и сумматором 5 включен интегратор 11 с ключом 12 бес-токовой паузы. Кроме того, выход датчика 13 состояния тиристоров преобразователя через логический инвер- .тар НЕ 11 подключен к цепям управления ключей 4 н 12, а через Формирователь 15 укороченных импульсов - к цепи управления ключа 8. Сборка импульсов управления У преобразователя через узел 16 задержки подключена к цепям управления ключей 2 и 9 (выходная сборка У). 157630 аС выхода сумма 1 ора 5 можно сниматьсигнал среднего. значения напряжения фиксатором 17 нулевого порядка,Предлагаемый способ рассмотрим приработе в зоне непрерывного тока нагрузки (фиг. 2). Напряжение управления преобразователя в момент С;16 формирования очередного 1 импульсаиэ последовательности, запаздывающей относительно БУ на время ,Формируется Фиксатором 1 (Фиг. 2 б,в, г). С его выхода зафиксированноенапряжение 11 подается на один иэвходов сумматора 5. На второй входсумматора поступает управляющий сигнал 1)И)=11 (й), так как ключ. 4 вэто время замкнут, Напряжение Б;)с выхода сумматора в момент С;, формирования переднего фронта управляющего импульса (1+1) (фиг, 2 д) лропорционально среднему напряжению нанагрузке преобразователя на данноминтервале вентильности (интервалемежду хи (1+1),импульсами, т.е.0 , =0 +О(111 111+11 2 ОФ 1)11 где д; -. круговая частота питающей 45.сети;т - лульсность силовой схемыпреобразователя, т.е. интервал между двумя ближайщимиимпульсами управления (0 Т) Мпри постоянном сигнале управления 11.На фиг. 2 а показана кривая выпрямленного напряжения преобразователю лри углах управления К; н . М в зоне непрерывных токов. При этомсреднее значение выходного напряжения преобразователя на интервалевентильностнф фа52 ф Е(цайвО Ф30 где ЬС - интервал бестоковой паузы;И - сигнал на выходе интегратора 11 на интервале бестоковой паузы (фиг, 4 в).Отметим, что на интервале бестоковой паузы размыкается ключ 12 (аналогично ключу 4 ), когда сигнал и по фиг. 46 равен 6, Выходной сигйал интегратора (его конечное. значение)И как раэ является вторымдополнительнж сигналом на входе сумматора 5. 7ключ 4, причем в момент бестоковой паузы И =О (фиг. Зб) и ключ 4 размыкается. Сигнал И в этом случае имеет импульсный характер, но к моменту формирования очередного -го импульса .управления в соответствии с (11) и (121 к фиг 3 а,Случай прерывистого тока в нагрузке при наличии ЭДС ЕФО поясняется на фиг. 4. По сравнению с рассмотренным случаем (Е 0) среднее значение напряжения на нагрузке с учетом (2 ) и (3 1 и фиг. 4 а т.е. добавляется вольт-секундныйинтервал В от ЭДС Е на участке бестоковой паузы, причем 630 8Сигнал с выхода сумматора 5 в момент 1", с учетом (11и, =(О, о,. о,.1поданный непосредственно в системуфазового управления, обеспечиваетбыстродействующую обратную связьпо среднему значению напряжения нагрузки.Сигнал И с выхода сумматора 5перед самым формированием очередного импульса управления, т.е, практически И ;несет информацию о среднем значении напряжения на нагрузке в текущем интервале вентильности.Оперативное получение информации осреднем значении напряжения на нагрузке на х-м интервале вентильности, а именно к концу этого же интервала в виде выходного сигнале И 2 О сумматора 5 позволяет организоватьбыстродействующую обратную связьпо напряжению в различных. системахрегулирования с вентильным преобразователем. Непрерывный сигнал свыхода фиксатора 17 характеризуетсреднее текущее напряжение на нагрузке преобразователя для всех 3-храссмотренных случаев.Таким образом, использование дискретных значений сигнала с сумматора Иобеспечивает более высокоебыстродействие при определении сред"него значения напряжения на нагрузкепреобразователя, чем в известномустройстве, Ликвидация потенциаль"ной развязки и первичного датчикатекущего значения напряжения в рядеслучаев дает существенный положи, тельный эффект (повышение надежности,помехоэащищенности, снижение обоихгабаритов, удешевление, безопасностьпри обслуживании)акаэ 3388/52 Тирам 646 Лодписко вниипи филиал 1157630 Патент", г.У ород, ул.Проектная,