Способ стабилизации тока вентильного преобразователя и устройство для его осуществления

Патент 866548

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Соаетсиин

Социалистических

Республик

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1)866548 (6l ) Дополнительное к явт. саид-ву (22) Заявлено 05.09.75 (21) 2171334/24-07 с присоединением заявки J% (51)M. Кл.

G 05 F 1/56

Н-02 Р13/16

Геаудвретевнный квмнтвт

СССР не делам нзвбретеннй н отнрытнй (28)Приоритет

Опубликовано 23.09.81. Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 23.09.81 (53) УДК 621.316. .722.1 (088.8) В. Е. Неймарк и Г. В. Хотулев (72) Авторы изобретения

j (71) Заявитель (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ТОКА ВЕНТИЛЬНОГО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах регулирования тока или в более сложных системах, в которых регулирование тока является подчиненной задачей.

Известны способы стабилизации тока, осно5 ванные на том, что поддерживается равным заданному лишь среднее значение тока за период питающей сети (1).

Однако при этих способах пульсации тока.. о частоты сети и более высоких частот не регулируются.

Наиболее близким по технической,сущности и достигаемому результату к предлагаемо15 му является способ стабилизации тока вентиль ного преобразователя путем сравнения на входе регулятора тока упомянутого преобразователя сигналов задания и обратной связи, сравнения сигнала, являющегося функцией полученной разности, с сигналом развертки и воздействия на управляющие электроды вентилей в моменты равенства двух последних из указанных сигналов, Способ осуществляют устройством для стабилизации тока вентильного преобразователя с системой импульсно-фазового управления по вертикальному принципу, содержащим регулятор тока, один вход которого соединен с блоком задания, а.другой с выходом измерителя тока вентильного преобразователя (2).

Недостатком известного способа стабилизации тока является значительная сложность уменьшения несимметрии системы управления преобразователем, которая вызывает колебания тока с частотой сети, а также может приводить к колебаниям более высоких частот.

Дополнительные колебания тока вызывают также увеличение нагрева двигателя, и могут приводить к необходимости снижения быстродействия, системы регулирования.

Цель изобретения - уменьшение амплитуды колебаний тока.

Указанная цель достигаетс тем, что в способе стабилизации тока вентильного преобразователя путем сравнения на входе регулятора тока упомянутого преобразователя сигналов задания и обратной связи, сравнения полученной

866548

55 разности с сигналом развертки и воздействия на управляющие электроды вентилей в моменты равенства двух последних из указанных сигналов определяют моменты прохождения через нуль пульсирующей составляющей тока вентильного преобразователя-и на выходной сигнал регулятора тока накладывают пульсирующий сигнал, моменты достижения нуля которого совпадают по времени с укаэанными моментами пульсирующей составляющей тока, причем фаза накладываемого сигнала противоположна фазе пульсирующей составляющей тока вентильного преобразователя.

Такой способ может быть осуществлен устройством новой конструкции для стабилизации тока вентильного преобразователя с системой импульсно-фазового управления по вертикальному принципу, содержащим регулятор тока, один вход которого соединен с блоком задания, а другой - с выходом измерителя тока вентильного преобразователя.

Отличие устройства, позволяющее осуществить новый способ, состоит в том, что выход регулятора тока соединен с первым входом введенного пропорционального усилителя, второй вход которого подключен к выходу безинер-, ционного измерителя напряжения, вход которого служит для соединения с влходной цепью преобразователя.

Йа фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - графики, иллюстрирующие и поясняющие принцип работы устройства; на фиг. 3 - осциллограммы тока и напряжения.

Блок 1 задания (фиг. 1) соединен со входом регулятора 2 тока. На второй вход регулятора подключен юмеритель 3 тока. Пропорциональный усилитель 4 введен между регулятором 2 тока и вентильным преобразователем 5 с системой импульсно-фазового управления по вертикальному принципу. Второй вход усилителя 4 соединен с безинерционным измерителем 6. напряжения. Система управления питает выходную цепь преобразователя 7.

Сущность способа заключается в том, что на входе регулятора 2 тока сравнивают сигналы задания и обратной связи по току, определяют моменты прохождевия через ноль пульсирующей составляющей тока вентильного преобразователя. На выходной сигнал регулятора тока накладывается пульсирующий сигнал, моменты достижения нуля которого совпадают цо времени с указанными моментами пульсирующей составляющей тока, причем фаза накладьгваемого сигнала противоположна фазе пульсирующей составляющей тока преобразователя, а результирующий сигнал сравнивается с сигналом развертки.

В моменты равенства двух последних иэ указанных сигналов осуществляется воздействие на управляющие электроды вентилей. Моменты

g(pL сЦ открывания очередного вентиля (фиг.2) соответствуют пересечению сигнала развертки

0Р,0р„, 0 и сигнала управления U>, U>.

Пусть U>Ä - напряжение развертки, отличающееся от симметричного 0 р вследствие неточности настройки, теплового дрейфа и т. д. Тогда, если сигнал управления гладкий, (0,), то отклонение угла открывания вентиля - ЬaL больше, чем отклонение угла АК при пульсирующем сигнале управления U . В пределе, пои сигнале, пересекающем лийию сигнала развертки вертикально, отклонение напряжения сигнала развертки на изменении угла открывания пре,образователя не скажется. Приведенные кривые мгновенных значений тока показывают влияние формы управляющего сигнала на асимметрию тока.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

На выходе регулятора 2 тока формируется сигнал, являющийся функцией разности сигналов блока задания и измерителя 3 тока вентильного преобразователя 5. Указанный сигнал на входе пропорционального усииителя 4 суммируется с выходным сигналом беэинерционного измерителя 6 напряжения на выходе вентильного преобразователя 5. Результирующий сигнал с выхода пропорционального усилителя

4 подается на вход системы импульсно-фазового управления преобразователя.

Работу устройства поясняют осциллограммы (фиг. 3).

Осциллограммы тока (i) преобразователя сняты при одной и той же асимметрии сигналов развертки, (фиг. За соответствует известному, Зб - предлагаемому способу стабилизации) . В первой схеме сигналом управления служит сигнал регулятора тока (О ), во втором - сигнал промежуточного пропорционального усилителя, на вход которого вводится пульсирующая составляющая. Осциллограм. ма показывает снижение величины амплитуды колебаний тока (ai) частотой 150 Гц с 50 до 10 %.

Предлагаемый способ стабилизации тока вентильного преобразователя и устройство для его осуществления обладает следующими преимуществами: при, заданной предельно допустимой асимметрий тока могут быть снижены требования к симметрии системы управления, что облегчает юготовление преобразователей и снижает требования к применяемым элементам; при имеющейся асимметрии системы управ. пения и заданной величине среднего значения тока может быть снижена амплитуда тока, а

8665

5 следовательно, и потери энергии. Так, например, уменьшение на 3 % амплитуды тока про. катного двигателя обжимного стана (Р, =

= 6000 кВт) уменьшит потери энергии на

10 000 кВтч/год.

Формула изобретения

1. Способ стабилизации тока вентнльного преобразователя путем сравнения на входе ре- 10 гулятора тока упомянутого преобразователя сигналов задания и обратной связи, сравнения полученной разности с сигналом развертки и воздействия на управляющие электроды вентилей в моменты равенства двух последних из указанных сигналов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения амплитуды колебаний тока, определяют моменты прохож дения через . нуль пульсирующей составляющей тока вентильного преобразователя и на выходю ной сигнал регулятора тока накладывают пульсирующий сигнал, моменты достижения нуля которого совпадают по времени с указанными моментами пульсирующей составляющей тока, причем фаза накладываемого сигнала противополож-, 48 6 на фазе пульсирующей составляющей тока веитильного преобразователя.

2. Устройство для стабиЛизации тока вентиль-, ного преобразователя с системой импульсно-фазового управления по вертикальному принципу, содержащее регулятор тока, один вход которого соединен с блоком задания, а другой - с выходом измерителя тока вентильного преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения амплитуды колебаний тока, выход регулятора тока соединен с первым входом введенного пропорционального усилителя, второй вход которого подключен к выходу безинерционного измерителя напряжения, вход которого служит для соединения с выходной цепью преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шипилло В. П. Автоматизированный вентнльный злектропривод . М., "Энергия", 1969, с. 302.

2. Писарев А. Л. и Деткин Л. П. Управление тиристорными преобразователями. M., "Энергия", 1975, с. 45 (прототип).

866548

i=0

llpr =0

C -=0

Составитель С. Ситко

Техред Т. Маточка

Корректор Г. Назарова

Редактор Г. Волкова м

Тираж 943 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8078/71

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4