SU1131019A1

SU1131019A1 - Device for adjusting m-pulse rectifiers

Info

Publication number: SU1131019A1
Application number: SU833544614A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Рябенький; Сергей Михайлович Исаков; Валентин Меерович Кофман
Original assignee: Николаевский Ордена Трудового Красного Знамени Кораблестроительный Институт Им.Адм.С.О.Макарова
Priority date: 1983-01-27
Filing date: 1983-01-27
Publication date: 1984-12-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ m -ПУЛЬСНЫМИ ВЫПРЯМИТЕЛЯМИ, содержащее последовательно включенные генератор симметричной последовательности задающих импульсов, блок задержки , состо щий из нескольких последовательно соединенных блоков фазового сдвига, каждый из которых состоит из последовательно включенных генератора развертки и нульоргана , первый вход коммутатора импульсов, второй вход которого предназначен дл подключени к питающей сети через блок синхронизации, а также последовательно соединенные датчик напр жени обратной последовательности , вход которого предназкачен дл подключени к питающей сети, первый вход фазорегул тора h сумматор, причем управл ющие входы первых блоков фазового сдвига блока задержки и один из входов сумматора предназначены дл подключени к источнику управл ющего напр жени , отличающеес тем, что, с целью улучшени гармонического состава выходного напр жени , оно снабжено последовательно включенi ными нуль-органом и фильтром низких частот, выход которого подключен к (Л второму входу фазорегул тора, причем один из в::одов нуль-органа подключен к выходу генератора развертки последнего блока фазового сдвига, второй вход нуль-органа предназначен дл подключени к источнику управл ющего напр жени , а выход сумматора присоединен к второму входу нульоргана последнего блока фазсвдго со сдвига.A DEVICE FOR CONTROLLING M-PULSE RECTIFIERS, containing sequentially connected generator of a symmetrical sequence of master pulses, a delay unit consisting of several series-connected phase shift blocks, each of which consists of consecutively connected generator of a sweep and null organ, the first input of the pulse switch, the second input of which designed to connect to the mains through the synchronization unit, as well as serially connected voltage sensor back the sequence whose input is pre-pumped to be connected to the mains, the first input of the phase regulator h is an adder, the control inputs of the first blocks of the phase shift of the delay unit and one of the inputs of the adder are connected to the control voltage source, characterized in that improving the harmonic composition of the output voltage, it is equipped with a series-connected zero-organ and low-pass filter, the output of which is connected to (L the second input of the phase regulator, and one of the nulorgana connected to the output of the phase shift generator latter scanner, a second input nulorgana intended for connection to a source of control voltage and the output of the adder is connected to the second input of the last block nulorgana fazsvdgo with shear.

Description

Изобретение относитс к электро технике и может быть использовано в преобразовательной технике дл управлени hi -пульсными выпр мител ми, к которым предъ вл ютс повышенные требовани по качеству выпр мленного напр жени . Известны многоканальные устройства дл управлени m -импульсными выпр мител ми, содержащие последовательно соединенные блокн синхронизации , фазового сдвига, формирователи импульсов, а также датчики асимметрии и нелинейные блоки, выходы которых подключены к входам блоков фазового сдвига, позвол ющие осущест вл ть компенсацию неканонических гармоник выпр мленного напр жени , обусловленных несимметрией напр жений питающей сети П . Недостаток указанных устройств заключаетс в их низкой эффективности , обусловленной тем, что датчики несимметрии вьщел ют лишь амплитудную составл ющую несимметрии напр жений питающей сети, а также в наличии неканонических гармоник другого характера, обусловленных разбросами управл ющих импульсов по каналам. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл управлени iti -пульсны ми выпр мител ми, содержащее последовательно включенные генератор симметричной последовательности задающих импульсов, блок задержки, состо щий из нескольких последовательно соединенных блоков фазового сдвига, каждый из которых состоит из последо вательно включенных генератора развертки и нуль-органа, и первый вход коммутатора импульсовj второй вход которого предназначен дл подключени к питающей сети через блок синхронизации , а также последовательно соединенные датчик напр жени обратной последовательности, вход которого предназначен дл подключени к питающей сети, первый вход фазорегул тора и сумматор, причем управл ющие входы первых блоков фазового сдвига блока задержки и один из входов сумматора предназначены дл подключени к источнику управл ющего напр жени 2 . Недостаток известного устройства заключаетс в невысокой эффективиости подавлени неканонической гармоники выпр мленного напр жени . обусловленной несимметрией- напр жений питающей сети вследствие несоблюдени баланса фаз и амплитуд подавл емой гармоники и сигнала, поступающего с фазорегул тора на вход блока задержки из-за нелинейностей преобразовател . Цель изобретени - улучщение гармонического состава выходного напр жени . Поставленна цель заключаетс в том, что устройство дл управлени fn -пульсным выпр мителем, содержащее последовательно включенные генератор симметричной последовательности задающих импульсов, блок задержки, состо щий из нескольких последовательно соединенных блоков фазового сдвига, каждый из которых состоит из последовательно включенных генератора развертки и нуль-органа , первый вход коммутатора импульсов , второй вход которого предназначен дл подключени к питающей сети через блок синхронизации, а также последовательно соединенные . датчик напр жени обратной последовательностей- , вход которого предназначен дл подключени к питающей сети, первый вход фазорегул тора и сумматор , причем управл5шщие входы первых блоков фазового сдвига блока задержки и один из входов сумматора предназначены дл подключени к источнику управл ющего напр жени , снабжено последовательно включенными нульорганом и фильтром низких частот, выход которого подключен к второму входу фазорегул тора, причем один из входов нуль-органа подключен к выходу генератора развертки последнего блока фазового сдвига, второй вход нуль-органа предназначен дл подключени к источнику управл ющего напр жени , а выход сумматора присоединен к второму входу нуль-органа последнего блока фазового сдвига. На чертеже представлена блоксх0ма устройства. На схеме изображены последовательно включенные генератор 1 задающих импульсов, блок 2 задержки, содержащий последовательно включенные блоки 3 и 4 фазового сдвига, последние, в свою очередь, состо т из последовательно соединенных генератора - 5 развертки и нуль-органа 6, один из входов которого соединен с генератором развертки, а второйThe invention relates to electrical engineering and can be used in converter equipment for controlling high-pulse rectifiers, which are subject to increased requirements for the quality of the rectified voltage. Multichannel devices for controlling m-pulse rectifiers are known, containing serially connected synchronization blocks, phase shifts, pulse shapers, as well as asymmetry sensors and non-linear blocks, the outputs of which are connected to the inputs of the phase shift blocks, allowing compensation of non-canonical harmonics the voltage caused by the asymmetry of the supply voltage P. The disadvantage of these devices lies in their low efficiency, due to the fact that asymmetry sensors provide only the amplitude component of the asymmetry of the supply voltage, as well as the presence of non-canonical harmonics of a different nature, due to the spread of control pulses across the channels. The closest in technical essence to the invention is a device for controlling iti-pulsed rectifiers, comprising a series-connected generator of a symmetric sequence of driving pulses, a delay unit consisting of several series-connected phase shift blocks, each of which consists of successively connected a generator of a sweep and a zero-organ, and the first input of the pulse switch j whose second input is intended for connection to the mains through a synchronization unit, as well as series-connected negative sequence voltage sensor whose input is intended for connecting to the mains, the first input of the phase regulator and the adder, the control inputs of the first blocks of phase shift of the delay unit and one of the inputs of the adder are connected to the control voltage 2 A disadvantage of the known device lies in the low efficiency of suppressing the non-canonical harmonic of the rectified voltage. due to the asymmetry of the mains supply due to non-compliance of the phase balance and amplitudes of the suppressed harmonics and the signal from the phase regulator to the input of the delay unit due to the nonlinearities of the converter. The purpose of the invention is to improve the harmonic composition of the output voltage. The goal is to have a device for controlling an fn-pulsed rectifier containing a series-connected symmetric sequence of master pulses, a delay unit consisting of several series-connected phase shift blocks, each of which consists of a series-connected sweep generator and zero organ, the first input of the pulse switch, the second input of which is intended to be connected to the mains through a synchronization unit, as well as sequentially connecting Undecided. the reverse sequence voltage sensor- whose input is intended for connection to the supply mains, the first input of the phase regulator and the adder, the control inputs of the first blocks of phase shift of the delay unit and one of the inputs of the adder are connected to the control voltage source a null-organ and a low-pass filter whose output is connected to the second input of the phase regulator, and one of the inputs of the zero-organ is connected to the output of the sweep generator of the last block The phase shift, the second input of the null organ is designed to be connected to the source of control voltage, and the output of the adder is connected to the second input of the zero organ of the last phase shift block. The drawing shows the device blockx. The diagram shows a series-connected oscillator 1 of driving pulses, a delay block 2 containing series-connected phase shift blocks 3 and 4, the latter, in turn, consist of a series-connected oscillator — 5 sweep and a zero-body 6, one of whose inputs is connected with a sweep generator, and the second

33

соединен с трехфазным напр жением сети через последовательно включенные датчик 7 напр жений обратной последовательности, фазорегул тор 8 и сумматор 9. Управл ющий вход фазорегул тора соединен с управл ющим В5СОДОМ устройства через последовательно включенные фильтр 10 низких частот и нуль-органа 11, второй вход которого соединен с выходом генератора 5 развертки блока 4 фазового сдвига. Выход блока задержки подключен к первому входу коммутатора 12 импульсов, а второй вход последнего соединен с однофазной сетью чррез блок 13 синхронизации.connected to the three-phase network voltage through a series-connected sensor 7 of negative sequence voltages, a phase-regulator 8 and an adder 9. The control input of the phase-regulator is connected to the control B5 SODOM of the device through a series-connected low-frequency filter 10 and a zero-organ 11, the second input of which connected to the output of the generator 5 sweep unit 4 phase shift. The output of the delay unit is connected to the first input of the switch 12 pulses, and the second input of the latter is connected to the single-phase network through the synchronization unit 13.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Генератор 1 задающих импульсов генерирует симметричную последовательность импульсов вне зависимости от несимметрии напр жений питающей сети, котора поступает в блок задержки и последовательно проходит все блоки фазового сдвига. С целью наиболее точного моделировани арккосинусной х.арактеристики устройства управлени целесообразно генера.торы разверток предвключённых блоков сдвига выполн ть линейными, а арккосинусную характеристику развертывающего напр жени формировать лишь в блоке 5. С выхода блока задержки импульсы подаютс на коммутатор 12 импульсов, с .выхода которого после усилени они поступают на соответствующие тиристоры преобразовател . Блок 13 синхройизации соедин ет синхронизирующий вход коммутатора импульсов с питающей сетью.The generator 1 of the driving pulses generates a symmetric sequence of pulses, regardless of the asymmetry of the supply voltage, which enters the delay unit and passes through all the phase shift blocks in sequence. In order to most accurately simulate the arc-sine characteristic of the control device, it is expedient to perform the sweep generator of the pre-switched shear units linear, and the argus-sine characteristic of the sweep voltage to be generated only in block 5. From the output of the delay block, pulses are sent to the switch 12 pulses, from which after amplification, they are fed to the corresponding thyristors of the converter. The synchronization unit 13 connects the clock input of the pulse switch to the supply network.

Благодар симметричной последовательности управл ющих импульсов составл юп;а обратной последовательности EU сетевого напр жени переходит на сторону посто нного тока не выпр мл сь. Due to the symmetrical sequence of control pulses, the reverse sequence of the EU mains voltage goes to the DC side without rectifying.

Образованна составл ющей Ej гармоники 2 частоты 100 Гц в выпр ленном напр жении Uj имеет посто нную амплитуду вне зависимости от угла включени вентилей об , а фаза ее, исчисл ема от составл юще пр мой последовательности Е , определ етс зависимостьюFormed by the component Ej of the harmonic 2, the frequency 100 Hz in the rectified voltage Uj has a constant amplitude regardless of the angle of the valves oning, and its phase, calculated from the straightforward sequence E, is determined by the dependence

tf Л С)) - оС Jtf Л С)) - оС J

1019 .41019 .4

где U ц; -.начальный угол между составл ющими EJ и EJJ . Датчик 7 напр жений обратной последовательности вьщел ет состав , л ющую Ец и на его выходе образуетс сигнал частоты I00 Гц с амплитудой . , где Кк-коэффициент преобразовани датчика. Начальна фаза, сдвига (Jg- равна дCiT . Таким образом, сигнал на выходе датчика 7 и гармоника Uj отличаютс по фазе на угол oi , а по амплитуде- масштабным коэффициентов Kf во всем диапазоне регулировани преобразовател . Сигнал Ux- датчика 7 подаетс на фазорегул тор 8, где смещаетс по фазе на угол ot и затем через сумматор 9 поступает на вход нуль-органа 6 блока 3 фазового сдвига в противофазе с гармоникойwhere U c; -.the initial angle between the components EJ and EJJ. The sensor 7 of the negative sequence voltages causes the composition, which is Ek, and at its output a signal of frequency I00 Hz with amplitude is formed. where kk is the transform coefficient of the sensor. The initial phase, the shift (Jg- is equal to dCiT. Thus, the signal at the output of sensor 7 and the harmonic Uj differ in phase by the angle oi, and in amplitude-scaling factors Kf in the whole range of converter control. The signal of the Ux-sensor 7 is fed to the phase regulator 8, where it is shifted in phase by the angle ot and then through the adder 9 is fed to the input of the zero-organ 6 of the phase shift unit 3 in antiphase with the harmonic

UU

Если коэффициент передачи преоб2 If the transfer ratio is prev2

разовател К тт- будет посто ннымdeveloper K tt-will be constant

UyUy

во всем диапазоне изменени угла ot и равным l/Kjj, то гармоника U будет скомпенсиров5на. Ввиду того, что моделирование арккосинусной характе ристики развертывающего напр жени всегда сопровождаетс погрешност ми, достигающими нескольких процентов.over the entire range of variation of the angle ot and equal to l / kjj, the harmonic U will be compensated. In view of the fact that the modeling of the arc-sine characteristic of the sweep voltage is always accompanied by errors that reach several percent.

св зь между управл ющим напр жением Uu и углом включени вентилейot Hf будет строго арккосинусной, поэтому при управлении фазорегул тора 8 от управл ющего напр жени Ij the connection between the control voltage Uu and the angle of the valves ot Hf will be strictly arc-sine, therefore, when controlling the phase regulator 8 from the control voltage Ij

будет наблюдатьс разбаланс фазphase imbalance will be observed

между гармоникой Ь„ и сигналом, снимаемым с фазорегул тора. Дл устранени этого влени : фазорегул тор управл етс от сигнала нуль0 органа 11 через фильтр 10 выходной сигнал на выходе которбго строго пропорционален углу ei .between the harmonic bn and the signal taken from the phase regulator. To eliminate this phenomenon: the phase regulator is controlled from the signal of the zero organ 11 through the filter 10, the output signal at the output of which is strictly proportional to the angle ei.

Угол коммутации преорразовагел оказывает вли ние на амплитуду иThe switching angle of the transform affects the amplitude and

5 фазу гармоники (If . Дл того,5 phase harmonics (If. For that

чтобы датчик 7 генерировал сигнал 1)й- строго пропорциональный U целесообразно выполн ть его в виде многофазного неуправл емого маломощ-so that the sensor 7 generates a signal 1) is strictly proportional to U, it is advisable to perform it in the form of a multiphase uncontrolled low-power

0 ного Бьтр мител , питающие обмотки которого должны быть намотаны на0 of a metel, the feed windings of which must be wound on

силовом трансформаторе.power transformer.

Указанное устройство, эффективно обеспечива баланс фаз и амплитуд 5 компенсируемой гармоники и сигнала на выходе фазорегул тора, позвол ет снизить в вьшр мленном напр жении неканоническую гармонику, обуслов9I1310196This device, effectively providing a balance of the phases and amplitudes 5 of the compensated harmonics and the signal at the output of the phase regulator, makes it possible to reduce the non-canonical harmonics in the increased voltage due to 9I1310196

ленную несимметрией напр жений питаю- ровани и, тем самым, уменьшить щей сети, в 10-15 раз без дополни- массогабаритные показатели и строительных подстроек в процессе регули- мость сглаживающих фильтров.Asymmetry of the supply voltage and, thus, reduce the cage network, by 10–15 times without additional mass-dimensional parameters and construction adjustments in the process of the regulability of smoothing filters.

Claims

DEVICE FOR CONTROLLING m-PULSE RECTIFIERS, containing a sequentially connected generator of a symmetric sequence of driving pulses, a delay unit, consisting of several series-connected phase shift units, each of which consists of a series-connected sweep generator and zero organ, the first input of the pulse switch, the second input of which is intended for connection to the power supply network via the synchronization unit, as well as series-connected reverse voltage sensor In particular, the input of which is intended to be connected to the supply network, the first input of the phase regulator and adder, the control inputs of the first phase shift blocks of the delay unit and one of the adder inputs intended to be connected to a control voltage source, characterized in that, in order to improve the harmonic composition of the output voltage, it is equipped with a series-connected zero-organ and a low-frequency filter g, the output of which is connected to the second input of the phase regulator, and one of the zero-organ for prison to the output of the phase shift generator latter scanner, nulorgana second input for connection to a source of control voltage · present, and an output coupled to the second input of the adder of the last block nulorgana fazovdgo shift.

SU ,. „1131019

1 1131019 2