Способ управления вентильным преобразователем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2 М 7/ 5) ЕТЕНИЯ ЕНТИЛЬсоответствии бразователем аничным знае граничногопреобразоользован в функции па- преобразова,В.СуМ,Дубемах ред, 984,рское свидеОО, к ., Н 02 ия тока (бестоковой функции сигнала затва управления ВП и пряжеитуд и т точзвена личин ю этих Наиболее ности к пред способ управ том, что форм ряют ЭДС на равления пр прерывистого скую нелиней суммы. модул ЭДС, причемГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Управляемый выпрямитель в систавтоматического регулирования,/ПодА,Д,Поздеева, - М Энеогоатомиздат, 1с,84,А то тельство СССРй. 13192 М 7/12, 1987,Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах прямого цифрового управления вентильными преобразователями, в частности в приводах постоянного тока с вентильными преобразователями,Качество управления преобразователем при применении предлагаемого способа повышается за счет линеаризации регулировоч ной характеристики и реобразователя совместно с нагрузкой в режиме прерывистых и непрерывных токов,Известны способы и . устройства, обеспечивающие линеаризацию регулироочной характеристики вентильного преобразователя, основанные на использовании следующих принципов линеаризации естественной характеристики звена вентильный преобразователь-нагрузка (ВП-Н); линеаризация в функции тока с запаздыванием на период дискретности ВП, линеаризация в функции интеграла от напряжения на венти(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Сущность изобретения; в со способом управления прео сравнивают уставку тока с гр чением, и, если уставка меньш значения, то угол управлени вател ем формируют с исп зависимости, нормированной раметров звена вентильный тель - двигатель. 4 ил,ле в интервале отсутствпаузы); линеаризация вдания на входе устройсЭДС нагрузки,Зависимость тока нагрузки и на ния на вентиле от несимметрии ампл фаз источника питания ВП снижае ность линеаризации характеристик ВП-Н, а импульсный характер этих в усложняет практическую реализаци способов в конкретных устройствах. близким по техническои сущлагаемому способу является ления ВП, заключающийся в ируют сигнал задания, измегрузки, формируют сигнал упеобразователем в режиметока как однопараметриченую функцию алгебраической ей сигнала задания и сигнала знак суммы является логичеПредставим и Ен в видей Еи . й 51=К;к -Е =Кв, рн гп ,гоах Е гпахПодставляя эти выражения в (5) и учитывая, что Ч = К о, получаем для сигнала управления10н,иЧ=Куи - - -ас 5 югпаХгде йвах = йугпах = К вахАргументом нелинейной зависимости 15 является алгебраическая сумма кодов йу и й. Для уменьшения объема таблицы при табличной реализации целесообразно использовать модули сигналов Ку и йг;, представив сумму аргументов в (11) в виде 20йд=Ку +сз ййт, (12)где сз =1, з 9 лйу= зцпй, сз =-1,з 9 пйу Ф зцпй,25Семейство кривых (11) приведено нафиг. 3 (непрерывные линии при йу йуг ипрерывистые при КуКуг), При реализацииспособа сравнивается текущее значение кода управления Ку, соответствующего уставке тока 1 с граничным значением йуг,соответствующим граничному значению тока при 0:Е гп, 1 7Г = -- 51 п - 51 г 1 у+ - ) (13) 35г р г п 1ви при Ку 2йуг код угла определяется изтабличной зависимости, аргумент которойвычисляется в соответствии с (12), Этот случай соответствует коду управления йу 2 и 40сигналу Ч 2 на фиг, 2., При йу 1йуг необходимо вычислить поправку, используя нормированные зависимости (8, 9). Значениесигнала управления Ч 1 в РПТ определяетсякак сумма кодов угла Ч 1, определенного по 45табличной зависимости для РНТ, и кода поправки ЛЧпр, определенного по нормированной табличной зависимости (6),аргументом которой является код йв(йуг) -йу 1)/сов О, что,равносильно умножению 50уставкина Кн, Такое определение аргумента относительно граничного значения, а неотносительно нуля. уставки, обеспечиваетгладкое сопряжение табличных зависимостей в РНТ и РПТ, что также повышает 55точность способа при его практической реализации.,Устройство, реализующее способ (фиг,4), состоит из вычислителя 3, элемента 4задержки, триггера 6, дешифратора 7, элемента 8 совпадения, двухканального коммутатора 11, элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13.С информационных входов 12 и 14 на входы элемента 13 поступают знаки кодов йу и К, Выход элемента 13 соединен,с шиной данных вычислителя, на которую также поступают абсолютное значение кода ЭДСйс информационных входов 1, а также абсолютное значение кода управления Ку с информационных входов 2, С входа 5 синхронизации синхронизирующие импульсы поступают на вход прерываний вычислителя 3 и через элемент 4 задержки на управляющий вход счетчика 10. На информационные входы счетчика 10 поступает сигнал управления Ч с шины данных вычислителя 3, информационные выходы счетчика 10 соединены с входами дешифратора 7, а счетный вход счетчика соединен с выходом схемы 8 совпадения, входы которой соеди-. нены с выходом счетчика 6 и входами 9 тактовой частоты, Выход дешифратора 7 соединен с входами сброса триггера 6 и первым входом двухканального коммутатора, второй вход которого соединен с информационным входом 12 устройства. Вычислитель устройства может быть реализован на элементах одного из серийных микропроцессорных комплектов, например, серии К 580, Остальные элементы устройства реализованы на ИМС серии К 155,При реализации способа устройство работает следующим образом.В память вычислителя 3 занесены две зависимостин 1 н= К и-цгс 1 пмах (13) ь 4, = 1(иПервое из выражений (13) используется как в РНТ, так и в РПТ, Адрес йд формируется вычислителем 3 программно в соответствии с выражением йд = Ку + цзйПричем значению сз = 1 соответс 1 зует логическая "1" на выходе элемента 13, а оз = - 1 - логический "0" на выходе этого элемента. Далее вычислитель 3 определяет режим тока ВП, сравнивая йу, пропорциональное уставке тока 1 с йуг, пропорциональным граничному току г. При йу 2 йуг имеет место РНТ и сигнал управления преобразователем, равный К, определяется таблично по первому из выраженийсистемы (13). При Му 1Муг определяется еи, как и в РНТ, производится вычисление нормированного аргумента Ку = (Куг - йу 1)/соэО и обращение к таблице для вычисления поправки Л 4 р = 1(Му), Далее вычислитель 3 определяет сумму Опр = Юи + ЛЮпр, являющуюся сигналом упоравления ВП в РПТ.В результате сигнал управления формируется с задержкой относительно начала программы вычислителя, определяемого импульсами синхронизации с входа 5, формирующимися при переходе напряжения сети через ноль и поступающими на вход прерывания вычислителя, Для исключения возможного дополнительного запаздывания на период прерывания в устройстве предусмотрен элемент 4 задержки, который задерживает импульсы с входа 5 на время гз превышающее время выполнения программы вычислителя, Благодаря этому в каждом цикле работы устройства используется значение Ч, вычисленное в этом же цикле.Этот сигнал Ч подается на преобразователь код - временной интервал реализованный на счетчике 10, дешифраторе 7, триггере б и элементе И 8. Преобразователь код - временной интервал осуществляет преобразование кода управления преобразователем в фазовый сдвиг импульсов управления В П следующим образом, Импульсами с выхода элемента 4 задержки код Ч с выхода блока 3 вычислителя записывается в счетчик 10 и одновременно устанавливается триггер б. Тем самым разрешается поступление импульсов тактовой частоты с входа 9 через элемент И 8 на вычитающий вход счетчика 10, Содержимое последнего начинает ступенчато-линейно уменьшаться, так как код К записанный в счетчик 10, через равные промежутки времени, определяемые периодом тактовой частоты, уменьшается на единицу и сравнивается с состоянием ноль. При достижении счетчикам этого состояния, т,е, состояния, при котором на всех его выходах присутствует уровень "Лог, 0". на выходе дешифратора 7 появляется выходнсй импульс, который сбрасывает триггер 6, запрещая тем самым поступление импульсов тактовой частоты на счетчик 10. Состояние последнего фиксируется на уровне О, Чем больше значение кода Ч, тем больше в результате фазовый сдвиг импульсов управления ВП, Максимальное значение Ч на выходе блока 3 вычислителя 2" - 1, где и - разрядность Ч и счетчика 10, Выходной импульс дешифратора 7 через двухканальный коммутатор 11, в зависимости от знака кодазадания Му, подается либо на выпрямительную группу ВП через выход 15, либо на инверторную группу ВП через выход 16,Формула изобретения 5 Способ управления вентильным преобразователем, заключающийся в том, чта фаомируют уставку тока 1., измеряют ЭДС нагрузки Ен, формируют сигнал управления преобразователем, связанный пропорциа нальной зависимостью ч = Кч о с углом управления о, сравниваю его с опорным сигналом и в моменты равенства формируют импульсы управления вентильным преобразователем, причем граничное значение 15 така уставки задают равнымгл, и, Т Еи 1 = -- Ьп п г" в4 ю 20 где гп - число фаз вентильнага преабразовагеля;Ен, Егп - ЭДС нагрузки.и амплитуда выходной ЭДС преобразователя.Рн - сопротивление нагрузки. угол 25 о определяют из уравнения сс 50(56 1- -8)-Зссй (с 9 (Л - (=0Ю 30 2 у в где Ог = ехр( --- с 19 9);0 =. агсс 1 С 1( и - индуктивность нагрузки,и для токов уставки 11 г определяют угол управления юн = о из таблично-задаваемой зависимостиу н 1+ Е н ;)р, - -огсь п -йо т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 45 повышения точности, угол управления Опр -- о для токов уставки 11 г определяю из выраженият)пр(1, Ен) =фн (1, Ен)+ Лупр ,Кн. где Люпр (Кн 1) определяется уравнениемЛбпр = байр 6 н (1, О), гпса 59 Егп "Р- 1=ссс(1 -Й(-сс(1 % -81+6 0 б 1 п 0 пр) ф, где О=. ех р ( - Л, С 1 Я И), а угловая длительность тока Я определяется уравнением1 (,Яр + , О) - 1 Яр О) Ооюуав акп Рог.4 Составитель А,Дубниковактор С,Патрушева Техред Ч,Моргентал Корректор чик аказ 200 ВНИИ Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и сткрытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10