SU1415356A1 - Устройство дл управлени @ -фазным вентильным преобразователем - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в статических преобразовател х. Цель изобретени  - повьпиение точности управлени  и помехоустойчивости. Устройство содержит блок 1 синхронизации , первый 2 и второй 3 компараторы , к которым подключены нуль-орган 5 и генератор 4 пилообразного напр жени . В устройстве осуществл етс  преобразование т-фазного напр жени  питающей сети в гармоническое напр жение в высокочастотной системе координат, преобразование в этой системе напр жени  управл ющего входа устройства в угол зажигани  вентилей , а затем обратное преобразование высокочастотных импульсов управлени  в управл ющие импульсы вентилей в низкочастотной системе координат напр жени  питающей сети. 2 ил. (Л

Description

ел

оо ел

о

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  импульсно-фазового управлени  многофазными вентильными преобразовател ми .

Цель изобретени  - повышение точности управлени  и помехоустойчивости .

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - временна  диаграмма, по сн юща  работу устройства на примере трехфазного вентильного преобразовател .

Устройство содержит блок 1 синхронизации , входы которого предназначены дл  подключени  к фазам сетевого напр жени , первый 2 и второй 3 компараторы , первые входы которых подключены к выходу генератора 4 пилообразного напр жени , вход которого подключен к пр мому выходу нуль-органа 5, вторые входы компараторов 2 и 3 предназначены дл  подключени  к источнику напр жени  управлени , распределитель 6 импульсов, выходы которого предназначены дл  подключени  их к управл ющим злектродам вентилей преобразовател .

Устройство дополнительно снабжено формирователем 7 трехфазной системы тактовых импульсов. Блок синхронизации выполнен в виде ключей 8-10 дискретной выборки, введенных по числу фаз преобразовател , подключенных к полосовому фильтру 11. Распределитель 6 импульсов выполнен в каждом канале формировани  управл ющих импульсов в виде блоков 12 выборки и хранени . Входы ключей 8-10 дискретной выборки одновременно  вл ютс  входами блока 1 синхронизации, вькод которого подключен к входу полосовог нуль-органа 5, пр мой выход которого подключен к тактовому входу первого компаратора 2, а инверсный - к тактовому входу второго компаратора 3.

г

Выход первого компаратора 2 подключен к информационным входам устройств 12 выборки и хранени  каналов формировани  импульсов управлени  анодной группы вентилей, выход второго компаратора 3 - к информационным входам устройств 12 выборки и хранени  каналов формировани  импульсов управлени  катодной группы вентилей. Фазные выходы формировател  7 трехфазной системы тактовых импульсов 7 пофазно подключены к

управл ющем входу ключей 8-10 дискретной выборки, а также к тактовым входам устройств выборки и хранени  - каналов формирователей импульсов управлени  анодной и катодной групп вентилей соответствующей фазы.

Устройство работает следующим образом .

0 При поступлении на входы ключей 8-10 дискретной выборки сетевого напр жени  последние выполн ют функцию преобразовани  векторов сетевого напр жени  в гармонический сиг5 нал, параметры которого определ ютс  следующим образом.

Пусть вектор U задан в т-фазной системе координат () составл ющими , и и

Ug и sinCcjt -bCji),

Uj и sin(co t +Cf + 2 V/3),

U и sinCut H- Cf + 4 ir/3).

При коммутации ключей 8-10 с тактовой частотой формировател  7 (фиг. 26, в, г) на выходе каждого ключа формируютс  пр моугольные импульсы (фиг. 2д) частотой СО, , сдвинутые друг относительно друга на угол 2 Т/З, которые после разложени  в р д Фурье можно представить , следующими выражени ми

и, 4/IT и sin(cot +tf) sincOjt + + 1/3 sin 3 со, t + ...,

0

5

0

5

и, 4/ ir и sin(cot + 2 ir/3 + + q) sin(u,t + 2 ir/3) + + 1/3 sin 3(u,t + 27/3) + ...:,

U 4/1Г и sin( со t + 4 /3 + + qi) Г sin(co,t -t- 41 /3) + + 1/3 sin 3(u,t + 4 ТГ/З) + n.J.

Выходные напр жени  ключей суммируютс  на входе фильтра 11, при зтом суммарное напр жение записываетс  в виде

Ug 2/3 (и, -ь и,, + Uj);

Ug 2/3 4 U/ ;r sin(co t +Cf)sinu,t i- + 1/3 sin 3o,t ... + -I- sin(co t + 2 u-/3 -Hf )sin(o,t + + 2 /3) + 1/3 sin 3((a.t + + 2 ir/3) + ... + sin(c3 t + -f 4 Тг/З +C)sin(co,t + 4T/3) +

-t- 1/3 sin 3(w,t -t- 4T/3) -f ...j,

После несложных тригонометрических преобразований и выделени  первой

J 1

гармонической составл ющей на фильтре 11 имеем

Ug 2/3 cos(Ut -tO,t +

+ (f) 4/ ir и cosCcJt - +

4-Cf) 4/90 cos(Uf,t +qi),

где to CO - CO, .

Выходное напр жение фильтра 11 имеет вид гармонической функции (фиг. 2е) частотой, равной разности частот сетевого напр жени  и частоты формировател  7, котора  сохран ет неизменным аргументCf, обуславливающий жесткую фазовую св зь с сете- вым напр жением.

Сигнал с выхода фильтра 11 посту- пает на вход нуль-органа 5, образу  на его выходе пр моугольные импульсы высокой частоты (фиг. 2ж), которые запускают генератор 4 опорного пилообразного напр жени . Выходной сигнал генератора 4 пилообразного напр жени  (фиг. Зз) поступает на первые входы компараторов 2 и 3 и на их вы- ходах образуютс  противофазные импульсы (фиг. 2и, к), передний фронт которых формируетс  в момент равенства нулю суммы опорного пилообразного напр жени  (фиг. 2з) и управл ющего напр жени , поступающего на вторые входы компараторов 2 и 3. Сигналы с выходом компараторов 2 и 3 поступают на входы устройств 12 выборки и хранени  соответствующих каналов формировани  управл ющих импульсов, а на их тактовые входы поступают соответствующие импульсы от формировател  7.

Устройства 12 выборки и хранени  каналов формировани  импульсов управлени  преобразуют выходные высокочастотные импульсы (фиг. 2и, к) компараторов 2 и 3 в импульсы такой же формы (фиг. 2л, м, н, о, п, р), но с частотой, равной частоте питающей сети, сдвинутые относительно друг друга на угол рад.

Использование изобретени  позвол ет с большей точностью управл ть вентильными га-фазными преобразовател ми , а также осуществл ть управление при неполнофазных режимах питающей сети, что повьщ1ает помехоустойчивость работы устройства.

15356

Формула

изобретени 

Устройство дл  управлени  т-фаз- нымвентильным преобразователем,содержащее блок синхронизации,входы которого предназначены дл  подключени  к фазам сетевого напр жени , первьп и второй компараторы, первые входы которых подключены к вьгходу генератора пилообразного напр жени , управл ющий вход которого подключен к пр мому выходу нуль-органа, вторые входы компараторов предназначены дл  подключени  к источнику напр жени  управлени , распределитель импульсов, выходы которого предназначены дл  подключени  к управл ющим электродам вентилей преобразовател , отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  точности управлени  и помехоустойчивости , оно снабжено формирователем т-фазной системы тактовых импульсов, блоком синхронизации, выполненным в виде ключей дискретной выборки по числу фаз преобразовател  и полосового фильтра, а распределитель импульсов выполнен в каждом канале формировани  управл ющих импульсов в виде блоков выборки и хранени , причем входы ключей дискретной выборки одновременно  вл ютс  входами блока синхронизации, выходы ключей объединены и подключены к входу полосового фильтра, выход которого подключен к входу нуль-орга- Н1, пр мой выход которого подключен к тактовому входу первого компаратора , а инверсный - к тактовому входу второго компаратора, выход первого компаратора подключен к информационным входам устройства выборки и хранени  каналов формировани  импульсов управлени  анодной группы вентилей , выход второго компаратора подключен к информационным входам формирователей управл ющих импульсов катодной группы вентилей, фазные выходы формировател  ш-фазной системы тактовых импульсов пофазно подключены к управл кнцим входам ключей дискретной выборки блока синхронизации , а также к тактовым входам формирователей управл ющих импульсов анодной и катодной групп вентилей соответствующей фазы.

а

рппппппппп гтл П Л ги,

1ППППППППППППППП

ппппппппп пл лл пл:

ж

и

1 п п п п п п п л п п п п п п

ппппплппппппппппп,

л м н

п

rki

р

иг.г

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройства для управления ш-фазнымвентильным преобразователем,содержащее блок синхронизации,входы которого предназначены для подключения к фазам сетевого напряжения, первый и второй компараторы, первые входы которых подключены к выходу генератора пилообразного напряжения, управляющий вход которого подключен к прямому выходу нуль-органа, вторые входы компараторов предназначены для подключения к источнику напряжения управления, распределитель импульсов, выходы которого предназначены для подключения к управляющим электродам вентилей преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления и помехоустойчивости, оно снабжено формирователем т—фазной системы тактовых импульсов, блоком синхронизации, выполненным в виде ключей дискретной выборки по числу фаз преобразователя и полосового фильтра, а распределитель импульсов выполнен в каждом канале формирования управляющих импульсов в виде блоков выборки и хранения, причем входы ключей дискретной выборки одновременно являются входами блока синхронизации, выходы ключей объединены и подключены к входу полосового фильтра, выход которого подключен к входу нуль-оргаΗ1, прямой выход которого подключен к тактовому входу первого компаратора, а инверсный - к тактовому входу второго компаратора, выход первого компаратора подключен к информационным входам устройства выборки и хранения каналов формирования импульсов управления анодной группы вентилей, выход второго компаратора подключен к информационным входам формирователей управляющих импульсов катодной группы вентилей, фазные выходы формирователя m-фазной системы тактовых импульсов пофазно подключены к управляющим входам ключей дискретной выборки блока синхронизации, а также к тактовым входам формирователей управляющих импульсов анодной и катодной групп вентилей соответствующей фазы.

   14 1 53 56