Групповой преобразователь напряжения

Групповой преобразователь напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ГРУППОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ содержащий.по крайней мере два объединенных по выходу инвертора , регуляторы постоянного I напряжения в цепи питания каждого инвертора с установленными на их выходах LC-фильтрами, блок управления регуляторами, датчики тока в цепи питания инверторов, узел сравнения сигналов, а также соединенные последовательно сумматор делитель и блок умнсикитепей сигналов, причем выход каждого из датчиков тока подключен к одному из входов сумматора, а выходы блока умножителей подключены к одним из входов узла сравнения, другие входы которого соединены .с выходами соответствукицих датчиковтока, о т л и ч а rant и и с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности, он снабжен блоком усилителей с из- § i меняемым пропорционально току нагрузки коэффициентом передачи, включенным между выходами узла сравнения и входами блока управления регулято-i рами, а управляющими входами соедио а ненйым с выходом упомянутого делителя .

09) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Su11 Н 02 М 7/515; Н 02 Р 13/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

N йв и е йа Cagmralbazev

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYHPbITMA (21) 3591557/24-07 (22) 20.05.83. (46) 30.08.84. Бюл.II 32 (72) И.И.Кантер, И.И.Артюхов, Ю.Б.Томашевский,;Н.fl.Èèòÿmèí и В.А.Гаврилов (7i) Саратовский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.3 14.572(088.8) (56) 1. Заявка ФРГ У2418576..

2. Авторское свидетельство СССР

9866671, кл. Н 02 М 7/515, 198I.

3 . Авторское свидетельство СССР

1I896724, кл. Н 02 М 7/515, 1981 (прототип). (54)(57) ГРУППОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

: НАПРЯЖЕНИЯ содержащий.по крайней мере два объединенных по вькоду инвертора, регуляторы постоянного . напряжения в цепи питания каждого инвертора с установленными иа их

/ выходах I.C-фильтрами, блок управления регуляторами, датчики тока в цепи питания инверторов, узел сравнения сигналов, а также соединенные последовательно сумматор, делитель и блок умножителей сигналов, причем вьмод каждого иэ датчиков тока подключен к одному из входов сумматора, а выходы. блока умножителей подключены к одним из входов узла сравнения, другие входы которого соединены,с выходами соответст" вующих датчиков тока, о т л и ч а юшийся теи, что, с целью повышения функциональной надежности, он снабжен блоком усилителей с иэ- Я меняеиым пропорционально току нагрузки коэффициентом передачи, включенным между:выходаии узла сравнения и входами блока управления регулято- рами, а управляющими входами соединенйым с вьмодом упомянутого делителя.

1111241

Изобретение относится к силовой, преобразовательной технике и может быть использовано в ти;исторных комплексах для централизованного электроснабжения на повышенных частотах, для питания электротермических установок и в других преобразовательных установках, B которых решается задача заданного распреде- 10 ления нагрузки между параллельно работающими аг-р.егатами.

Известен групповой преобразователь, состоящий из нескольких объединенных по выходу инверторов, снаб- 15 женных трансформаторами тока, первичные обмотки которых включены с одинаковой полярностью между соответствующими инверторами и фазой сети, а вторичные обмотки соединены после- 2р довательно также с одинаковой.полярностью (11.

Однако такое устройство отличается значительными массой и габаритами за счет уравнительных трансформаторов 25 тока и не обеспечивает достаточной эффективности деления тока между отдельными инверторами в широком диапазоне нагрузок, так как настраивается на фиксированную величину разбалан-3ð са потребляемых токов.

Известен также групповой преобразователь частоты, содержащий два объ единенных по выходу инвертора, регуляторы постоянного напряжения в цепи

Питания каждого инвертора с установленными на йх выходах БС-фильтрами, блок управления регуляторами, датчики, тока в цепи питания инверторов и узел сравнения сигналов C? 1.

Недостаток этого устройства состоит м том, что в нем решается задача распределения нагрузки только в случае дйух инверторов одинаковой мощности, что ограничивает область его:. применения.

Наиболее близким -по технической сущности к предлагаемому является

1 рупповой преобразователь частоты, содержащий по крайней мере два объединенных по выходу инвертора, регуляторы постоянного напряжения в цепи питания .каждого инвертора с установленными на их выходах ЬС-фильтрами, блок управления регуляторами, датчики 55

1ока в цепи питания инверторов, узел сравнения сигналов, а также соединенные последовательно сумматор, делитель и блок умножителей .сигналов, причем выход каждого из датчиков тока подключен к одному из входов сумматора, а выходы блока умножителей подключены к одним из входов узла сравнения, другие входы которого соединены с выходами соответствующих датчиков тока1 а выходы узла сравйения подключены к соответствующим входам блока управления регуляторами ГЗЛ.

Задача заданного распределения нагрузки между параллельно работающими секциями в известном устройстве решается благодаря тому, что в блок управления регуляторами постоянного напряжения кроме сигнала об отклонении стабилизируемого параметра, например . выходного напряжения, от зада чого значения вводится сигнал .пропорциональный разности между током, потребляемым инвертором данной. секции, и среднеарифметическим значением токов всех инверторов. В результате выходной параметр. /4. блока управления 1 -го регулятора представляет собой сумму двух составляющих, одна из которых р ) определяется системой стабилизации выходного напряжения и является общей для всех регуляторов, а другая((ар определяется рассогласованием потребляемых токов, т. Й. Р «р, » аР

При работе известного преобразователя в номинальном режиме )hpf(

Однако в пусковых режимах величина (л ц ) становится. соизмеримой с /М, .

Это приводит к тому, что из-за повышенных пульсаций выходного напряжения регуляторов при малых,К и соответствующих пульсациях потребляемых инверторами токов система регулирования в ряде случаев становится неустой\ чивой. Указанное обстоятельство снижает надежность работы преобразователя и сужает диапазон его применения.

Целью изобретения является новышение функциоиальной -надежности.

Указанная цель достигается тем, . что групповой-преобразователь напря1111241 жения содержащий, по крайней мере два сбъединенных по выходу инвертора, регуляторы постоянного напряжения в цепи питания каждого -инвертора с

1 установленными -на их выходах- LCфильтрами, блок управления регуляторами, датчики тока в цепи питйния инверторов, узел сравнения сигналов, а также соединенные последовательно сумматор, делитель и блок умножителей сигналов., причем выход каждого из датчиков тока подключен,к одному из входов сумматора, а выходы блока умножителей подключены к одним из входов узла сравнения, другие входы которого соединены с выходами соответствующих датчиков тока, снабжен блоком усилителей с изменяемым пропорционально току нагрузки коэффициентом передачи, включенным между выходами узла сравнения и входами блока управления регуляторами, а управляющими входами соединенным с выходом упомянутого делителя.

На чертеже -показана схема предлагаемого устройства.

Групповой преобразователь частоты содержит регуляторы 1 постоянного напряжения с блоком-2 управления, ЬС-фильтры 3, объединенные по выходу инверторы 4, датчики 5 тока, сумматор

6, делитель 7, блок 8 умножителей узел 9 сравнения и блок 10 усилителей с регулируемым коэффициентом передачи.

Устройство работает следукщим образом.

В качестве управляющих воздействий при регулировании токов, потребляемых инверторами 4, используются напряжения питания инверч оров, подаваемые с выходов фильтров 3. Информация о величине токов 4д„поступает от датчиков 5, установленных в цепях пос- тоянного тока инверторов 4. Сигналы .3d»„ пропорциональные. величинам токов 3,ф„, с выходов датчиков -S поступают на входы сумматора б, на выхоЪ де которого образуется сигнал 3Д-=

= «R,Ìà, пропорциональный сумме токов, потребляемых- инверторами 4.

Величина,3 поступает иа вход. делителя 7, осуществляющего деление на .

Выходной сигнал блока 7 Д,р вЂ,р„у

h поступает на входы блока 8 умножителей, число которых .равно Ф), . Умножитель 8, соответствующий М -му инвертору, осуществляет умножение величины д на коэффициент », пропорциональный мощности .k --ro инвер- . тора. При этом коэффициенты . 4 подбирают так, чтобы выполнялось условие

5 и

X 4.=и с-

Выходной сигнал . 3c -го умно жителя пропорционален величине тока

10 Ф-го инвертора, которая должна потребляться при требуемом распределении нагрузки.

Величины 3+ в узле 9 сравниваются с .поступающими с датчиков 5 величи15 нами 3g . Сигналы рассогласования ! а Зд / 4 =ц пропорциональные отклонениям текущих значений потребляемых токов от требуемых при данной мощности нагрузки значений токов через уси20 лители 10 поступают на входы блока

2 управления, регулирующего источники постоянного напряжения.

Коэффициент передачи К„д усилителей 10 при указанных на схеме связях

25 является монотонно возрастающей функцией величины. Д „причем Кю (3 1,„)= 0 при 3,=0. Выходной параметр )М блока

2 управления представляет собой сумму двух составляющих Щ и Д„ . Если исЗ0 ходное назначение блока 2 состоит в регулировании величины напряжений питания инверторов 4 с целью стабилизации их .высокого напряжения, то составляющая 9, зависит от рассогласования между заданным Ц и действительным значением U выходного напряжения, т.е.,.P =1(и(U,-U)

40 Составляющая <р определяется рассогласованием потребляемых токов

И

« И К.1 К

Хаким образом, при пуске преобра"

"зователя, когда выходное напряжение равно нулю, составляющая Ц имеет максимальное значение, В то же время коэффициент передачи К блй50 зок к нулю. Поэтому динамика преобразователя в пусковых режимах опре- деляется, главным образом, каналом * стабилизации выходного напряжения, и пульсации потребляемых токов не приводят к нарушению устойчивости системы регулирования. По мере увеличения напряжения питания инверто" ров, и соответственно, потребляемых ими токов коэффициент К > возрас1111241

Ф

ЗНИИПИ Заказ 6324/43 Тираж 666. ЯЬдайафе

Фащваа ЯШ Ч3втезп",,Уажрщ, уа.йраекта», 4 тает. При работе преобразователя в номинальном режиме, когда возникает задача заданного распределения нагрузки между. параллельно ра,ботаницими инверторами, коэффициент передачи К ю имеет максимальное значение. Выходные. токи инверторов име1от при этом настолько малые пульсации, что они не оказывают отрицательного влияния на работу системы распределения.

Таким образом, введение в схему группового преобразователя блока усилителей с регулируемьж коэффициентом передачи позволяет повысить

5 функциональную надежность преобразователя и расширить область его применения, причем. дополнительно вводимые в схему блоки могут быть реализованы на базе серийно выпускаемых

1О промышленностью операцнонных усилителей.