Устройство для управления выпрямителем

Устройство для управления выпрямителем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к устройствам для управления выпрямителями, предназначенными для стабилизированных источников вторичного электропитания. Цель изобретения - уменьшение пульсаций выходного напряжения за счет коррекции углов управления вентилями. Устройство для управления выпрямителем содержит последовательно соединенные синхронизатор, генератор пилообразного напряжения, компаратор , распределитель импульсов, блок формирователей импульсов и блок выходных усилителей. Устройство снабжено каналом коррекции, содержащим последовательно соединенные дополнительный синхронизатор, преобразователь временного интервала в напряжение , устройство выборки и хранения и сумматор. Дополнительный формирователь импульсов входом подключен к выходу синхронизатора , а выходом - к управляющему входу устройства выборки и хранения . Сумматор подключен вторым входом к источнику сигнала управления, выходом - к второму входу компаратора. 4 ил. Ш (Л

ССИОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Г»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (J

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4600440/07 (22) 01.11.88 (46) 23.04.91. Бюл. № 15 (71) Азербайджанский политехнический институт им. Ч. Ильдрыма (72) А. -М.А.-М. Абдулаев, А.-М. Барановский, С. А. -М. Абдуллаев и Л, A. -М. Абдуллаева (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 655041, кл. Н 02 М 1/08, 1979.

Руденко В. С., Сенько В. И., Чиженко И. М. Преобразовательная техника.—

Киев: Вища школа, 1983, рис. 2 — 35. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

В ЫП РЯМИТЕЛ ЕМ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к устройствам для управления выпрямителями, предназначенными для стабилизированных источниИзобретение относится к преобразовательной технике, в частности к устройствам управления m-фазными выпрямителями, предназначенными для стабилизированных источников вторичного электропитания.

Целью изобретения . является уменьшение модуляции выпрямленного напряжения, возникаюшей ввиду асимметрии фаз питающей сети, за счет коррекции углов управления вентилями.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема элементов устройства; на фиг. 3 и 4— диаграммы напряжений устройства.

Устройство управления выпрямителем (фиг. 1) содержит систему 1 импульснофазового управления (СИФУ), включающую последовательно соединенные синхронизатор

„,Я0„„1644317 А 1 (51)5 Н 02 М 1/08 ков вторичного электропитания. Цель изобретения — уменьшение пульсаций выходного напряжения за счет коррекции углов управления вентилями. Устройство для управления выпрямителем содержит последовательно соединенные синхронизатор, генератор пилообразного напряжения, компаратор, распределитель импульсов, блок формирователей импульсов и блок выходных усилителей. Устройство снабжено каналом коррекции, содержашим последовательно соединенные дополнительный синхронизатор, преобразователь временного интервала в напряжение, устройство выборки и хранения и сумматор. Дополнительный формирователь импульсов входом подключен к выходу синхронизатора, а выходом — к управляющему входу устройства выборки и хранения. Сумматор подключен вторым входом к источнику сигнала управления, выходом— к второму входу компаратора. 4 ил.

2, генератор 3 пилообразного напряжения, выход которого подключен к первому входу компаратора 4. Выход последнего подключен к входу распределителя 5 импульсов, выходные сигналы которого после нормирования с помощью блоков формирователей

6 импульсов и усиления 7, поступают на управляющие входы соответствующих вентилей выпрямителя. Канал 8 коррекции содержит последовательно соединенные дополнительный синхронизатор 9, преобразователь 10 временного интервала в напряжение блок 11 выборки и хранения, к управляющему входу которого подключен выход второго формирователя 12 импульсов, входом подключенного к выходу синхронизатора 2. Выход блока 11 выборки и хранения подключен к одному из входов сумматора

1644317

13, второй вход которого подключен к источнику управляющего сигнала U, а выход сумматора 13 подключен к второму входу компаратора 4.

Синхронизаторы 2 и 9 подключены к входным выводам выпрямителя с помощью трансформатора 14 синхронизации. К вторичным обмоткам трансформатора 14 синхронизации встречно-параллельно подключены оптодиоды 15 — 20. Последовательно с ними включены токоограничивающие резисторы 21 — 23, общей точкой через резистор

24 подключенные к общей точке вторичных обмоток трансформатора 14. Цепочки из соответствующих фототиристоров 25 — 30 оптронных, пар и конденсаторов 31 — 36, шунтированных резисторами 37 — 42, соединены параллельно, образуя точками соединения выходы синхронизатора 9.

Преобразователь 10 временного интервала в напряжение (фиг. 2) может быть выпол нен, например, по схеме генератора пилообразного напряжения на транзисторе

43, резисторе 44 и конденсаторе 45. Змиттер-базовый переход транзистора 43 шунтирован резистором 46.

Блок 11 выборки и хранения выполнен на микросхеме серии Кр 1100ск2.

Формирователи 6 и 12 импульсов могут быть выполнены по схеме одновибратора, таймера и используются для нормирования выходных импульсов.

Рассмотрим работу устройства при управлении трехфазным выпрямителем, выполненным по схеме Ларионова. Предположим, что амплитуды напряжений фаз питающей сети симметричны. В этом случае, синхронизатор 2 вырабатывает импульсы в моменты равенства напряжений или в моменты естественной коммутации и синхронизирует генератор 3 напряжения в компараторе 4.

Это напряжение пилообразной формы сравнивается с управляющим напряжением

U> и результирующие импульсы управления через распределитель 5 и блок формирователей 6 импульсов подаются на вход блока выходных усилителей и на управляющие электроды вентилей выпрямителя.

Рассмотрим подробнее работу канала 8 коррекции при асимметрии амплитуд фазных напряжений (фиг. 3, U,)U Uq ). В моменты равенства нулю фазных напряжений, дополнительный синхронизатор 9 вырабатывает импульсы синхронизации, подаваемые на вход преобразователя 10 временного интервала в напряжение. Например, в момент, когда напряжение фазы А становится больше нуля (Уд )О), открывается светодиод 15 (фиг. 2), который отпирает фототиристор 25. В результате начинается заряд конденсатора 31, вырабатывается импульс зарядного тока, отпирающий транзистор 43 преобразователя 10 временного интервала в напряжение. На выходе этого преобразователя 10 формируется пилообразное напряжение U-., период которого равен Т/т, где Т вЂ” период частоты питаю5 щей сети, т — число тактов работы выпрямителя (в нашем случае т=6).

С выхода преобразователя 10 напряжение U-- подают на информационный вход

10 блока 11 выборки и хранения, на управляющий вход которого поступает через второй формирователь 12 импульсов сигнал Up c выхода синхронизатора 2. В момент его поступления происходит запись и хранение мгновенного значения напряжения (Ь.. Напряжение коррекции, равное (-Й, U ), с выхода блока 11 выборки и хранения поступает на один из входов сумматора 13, на другой вход которого подают напряжение управления U> . После алгебраического

20 суммирования сигналов управления Uq и коррекции — Й U„суммарный управляющий сигнал Uy=Ug — ЙЬ подают на второй вход компаратора 4. Через 60 электр. град. процессы в схеме повторятся. В результате углы регулирования вентилей выпрямителя на каждом такте отличаются от нескорректированных на величину Ла„и определяются, например, точками а, а „а, (фиг. 3). Очевидно, что модуляция выпрямленного напряжения существенно уменьша30

При симметрии амплитуд фазных напряжений на выходе канала коррекции напряжение к К„= — const, что не приводит к асимметрии углов регулирования (Ла =О).

Величины угла смещения Ла,, от точки естественной коммутации, вызванного изменением амплитуды фазных напряжений, для шестипульсных выпрямителей определяется соотношением

Ла„=агс/д (— — )—

Л Г

1+ 2 а где Л вЂ” относительное приращение амплилитуды фазного напряжения, вызывающего смещение а.

Например, в нашем случае

Л=

U,— U4

Ui

Т еперь переходим к определению напряжения коррекции U» и коэффициента . 4 =ta)1 t где р — угол наклона напряжения на выходе преобразователя 10 временного интервала в напряжение;

4t — интервал времени между импульса55 ми с выхода синхронизатора 2 и дополнительного синхронизатора 9.

Коэффициент Й определяется как отношение

1644317

Лярег

/г= —, 6*к где Aaper. — приращение угла регулирования при асимметрии.

При k=1 устройство обеспечивает полную компенсацию изменения моментов естественной коммутации, т.е. постоянство установленного угла регулирования. При и =2 для 0,8<4(1,25 (наиболее часто встречающиеся случаи на практике) происходит значительное снижение модуляции, вызванной изменением амплитуды фаз питающей сети примерно в 6 — 7 раз по сравнению с обычными системами управления без . 15 коррекции (фиг. 4).

Изменение коэффициента и производится изменением крутизны пилы преобразователя

10. Если она совпадает с крутизной пилы блока 3 (фиг. 1), то 1=1, если же превышает, то k)1. Таким образом, варьируя и можно 20 добиться значительного уменьшения величины модуляции (фиг. 4).

Использование предлагаемого устройства позволяет значительно снизить модуляцию выходного напряжения выпрямителя, повы- 25 сит эффективность использования силового трансформатора вследствие снижения потерь от модуляции выпрямленного напряжения, расширит угол регулирования, особенно в крайних диапазонах, значительно снизит вес и габариты выходного фильтра выпрямителя, 30 повысит его динамические характеристики и устойчивость.

Формула изобретения

Устройство для управления выпрямителем, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор пилообразного напряжения, компаратор, распределитель импульсов, блок формирователеЙ импульсов и блок выходных усилителей, выходы которого предназначены для подключения к управляющим входам вентилей выпрямителя, причем синхронизатор служит для подключения к входным выводам выпрямителя и выполнен вырабатывающим импульсы в моменты естественной коммутации вентилей при равенстве линейных напряжений, отличающееся тем, что, с целью уменьшения пульсаций выходного напряжения за счет коррекции углов управления вентилями, оно снабжено последовательно соединенными дополнительным синхронизатором, преобразователем временного интервала в напряжение, блоком выборки и хранения и сумматором, а также дополнительным формирователем импульсов, входом подключенным к выходу синхронизатора, выходом — к управляющему входу упомянутого блока выборки и хранения, вторым входом сумматор подключен к источнику сигнала управления, выходом — к второму входу вышеупомянутого компаратора, причем дополнительный синхронизатор также подключен входом к входным выводам выпрямителя и выполнен вырабатывающим импульсы в моменты равенства нулю фазных напряжений.

1644317

1644317

1Ю цо

z 170

z 1бд

8-1УО

< 1 м 750 го > 710 700

УО о; 80

3 бд Хо

Ю .Ю .ГО

1Z б5

Юг. Ф

o(рег

Составитель А. Чесноков

Редактор М. Бланар Техред А. Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Заказ 1246 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, >K — 35, Рау шская н а 6., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101