SU1525842A1

SU1525842A1 - Device for controlling m-pulse rectifier converter

Info

Publication number: SU1525842A1
Application number: SU853989831A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Рябенький; Георгий Дмитриевич Лясковский; Борис Наумович Пекер; Наталья Константиновна Тистол
Original assignee: Николаевский Кораблестроительный Институт Им.Адм.С.О.Макарова
Priority date: 1985-12-17
Filing date: 1985-12-17
Publication date: 1989-11-30

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике дл управлени выпр мител ми с повышенным качеством выходного напр жени . Цель изобретени - упрощение конструкции и снижение уровн неканонических гармоник при одновременном обеспечении инвариантности к колебани м напр жений питающей сети. Устройство содержит последовательно включенные умножитель 10 числа фаз, многофазный выпр митель 11, блок 12 фильтров и дифференциальный усилитель 13, а также компаратор 17 и источник 18 опорного напр жени , причем вход умножител числа фаз подключен к трехфазной сети переменного тока, инверсный вход дифференциального усилител присоединен к источнику управл ющего напр жени , выход - к вторым входам компараторов каждого канала, при этом блок фильтров содержит параллельно соединенные по входу фильтр низких частот и селективный усилитель с дискретно измен ющимс коэффициентом усилени , выходы которых подсоединены к пр мому входу дифференциального усилител , а управл ющий вход селективного усилител подключен к выходу компаратора, выходы которого подключены к источникам управл ющего 14 и опорного 18 напр жений. Дл устранени вли ни напр жений пр мой последовательности на уровень амплитуды гармоники в зависимости от угла управлени вводитс дискретное изменение коэффициента усилени селективного усилител 16. 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used in converter equipment for controlling rectifiers with an improved quality of the output voltage. The purpose of the invention is to simplify the design and reduce the level of non-canonical harmonics while at the same time ensuring invariance to fluctuations in the supply voltage. The device contains a series of phase multiplier 10, a multiphase rectifier 11, a filter block 12 and a differential amplifier 13, as well as a comparator 17 and a voltage source 18, the multiplier of the number of phases is connected to a three-phase AC network; the inverse differential input is connected to the source of the control voltage, the output to the second inputs of the comparators of each channel; the filter block contains a low-pass filter connected in parallel to the input and a selective amplifier with indiscrete varying gain factor, the outputs of which are connected to the direct input of the differential amplifier and the control input of the selective amplifier is connected to the output of the comparator, the outputs of which are connected to the sources of the control 14 and the reference voltage 18. To eliminate the effect of direct sequence voltages on the level of the amplitude of the harmonic, depending on the angle of control, a discrete change in the gain of the selective amplifier 16 is introduced. 1 sludge.

Description

бb

(Л(L

СПSP

ю елyou ate

0000

НИИ питаюцей сети. Устройство содержит последовательно включенные умножитель 10 числа фаз, многофазный выпр митель 11, блок 12 фильтров и дифференциальный усилитель 13, а также компаратор 17 и источник 18 опорного напр жени , причем вход умножител числа фаз подключен к трехфазной сети переменного тока, инверсный вход дифференциального усилител присоединен к источнику управл ющего напр жени , выход - к вторым входам компараторов каждого канала, при этом блок фильтров содержит параллельно соеди- eнныe по входу фильтр низких частотInstitute of Nutrition Network. The device contains a series of phase multiplier 10, a multiphase rectifier 11, a filter block 12 and a differential amplifier 13, as well as a comparator 17 and a voltage source 18, the multiplier of the number of phases is connected to a three-phase AC network; the inverse differential input is connected to the source of the control voltage, the output to the second inputs of the comparators of each channel, and the filter block contains parallel to the input low-pass filter

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл управлени выпр мител ми, к которым предъ вл етс повышение требований к качеству выпр мленного напр жени .The invention relates to electrical engineering and can be used to control rectifiers, which are subject to increased requirements for the quality of the rectified voltage.

Целью изобретени вл етс повышение качества выпр мленного напр жени The aim of the invention is to improve the quality of the rectified voltage.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

На чертеже изображены т/2 канала устройства, причем каждый из них содержит последовательно соединенные двухполупериодный выпр митель 1, ин- тегратор 2 с ключом 3 сброса, компаратор и формирователь 5 импульсов. Вход блока 6 синхронизации подсоединен к входу первого выпр мител , а выход - к первому входу двухвходового элемен та И 7, второй вход которого подсоединен к выходу этого элемента через одковибратор 8. Одновременно выход элемента И подключен к первому R- входу RS-триггера 9, второй пход по- следнего подключен к выходу Оорииро- вател 5 импульсов, а пр мой выход - к управл ющему входу ключа 3 сбросп интегратора.The drawing shows the t / 2 channels of the device, each of which contains a series-connected full-wave rectifier 1, an integrator 2 with a reset key 3, a comparator, and a pulse shaper 5. The input of the synchronization unit 6 is connected to the input of the first rectifier, and the output is connected to the first input of the two-input element I 7, the second input of which is connected to the output of this element through the selector 8. At the same time, the output of the And element is connected to the first R input of the RS flip-flop 9, The second pass of the last one is connected to the output of the Ooriwater of 5 pulses, and the direct output is connected to the control input of the switch 3 key of the integrator.

Второй вход компаратора подключен к трехфазной системе напр жений сети через последовательно включеннь1е умножитель 10 числа фаз, многофазный выпр митель 11, блок 12 фильтров и дифференциальный усилитель 13. Источник управл ющего напр жени подсоединен к инвертирующему входу ycvi- лител 13. Блок 12 фильтров солсрч(ит параллельно с осздиненные фильтр IS ниThe second comparator input is connected to a three-phase network voltage system through a sequentially switched on multiplier 10 phase number, multiphase rectifier 11, filter unit 12 and differential amplifier 13. The control voltage source is connected to inverter input ycviolator 13. Solar filter unit 12 ( it is parallel with the opt-in IS filter

и селективный усилитель с дискретно измен ющимс коэффициентом усилени , выходы которых подсоединены к пр мо- му входу дифференциального усилител , а управл ющий вход селективного усилител подключен к выходу компаратора, выходы которого подключены к источникам управл ющего И и опорного 18and a selective amplifier with a discretely varying gain, the outputs of which are connected to the direct input of the differential amplifier, and the control input of the selective amplifier are connected to the output of the comparator, the outputs of which are connected to the sources of the control AND

напр жений. Дл устранени вли ни напр жений пр мой последовательности на уровень амплитуды гармоники в зависимости от угла управлени вводитс дискретное изменение коэффициентаstress To eliminate the effect of direct sequence voltages on the level of the harmonic amplitude, depending on the angle of control, a discrete change in the coefficient is introduced.

усилени селективного усилител 1б. 1 ил.gain selective amplifier 1b. 1 il.

5five

Q Q

,, Q 45 ,, Q 45

5050

ких частот и селективный усилитель 1б с дискретным изменением коэффициента усилени , управл ющий вход которого подключен к выходу компаратора 17, а входы последнего подключены к источникам управл ющего напр жени I и опорного 18.Frequency and selective amplifier 1b with discrete change of the gain, the control input of which is connected to the output of the comparator 17, and the inputs of the latter are connected to the sources of the control voltage I and the reference 18.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Напр жение одной из фаз, подключенное к соответствующему каналу, например фазы Л, выпр мителем 1 выпр мл етс и подаетс на вход интегратора 2. Одновременно это же напр жение подводитс к входу блока 6 синхронизации , который вырабатывает узкие импульсы в моменты времени, когда входное напр жение подводитс к входу блока 6 синхронизации, который вырабатывает узкие импульсы в моменты времени, когда входное напр жение достигает нул . Эти импульсы поступают на вход элемента И 7, к второму входу которого подключен выход одно- вибратора 8. Устойчивое состо ние одновибратора такое, что на выходе его и, следовательно, на втором входе элемента И содержитс логическа единица. Благодар этому синхроимпульс поступает на выход элемента И 7, перебрасывает одновибратор 8 в возбужденное состо ние и триггер 9 в состо ние, при котором на его пр мом выходе по вл етс логический нуль , и ключ 3 размыкаетс . В течение интервала времени, пока одновибратор 8 в возбужденном состо нии, на его выходе сигнал, соответствующий ло5The voltage of one of the phases connected to the corresponding channel, for example, phase L, is rectified by rectifier 1 and fed to the input of integrator 2. At the same time, the same voltage is applied to the input of synchronization unit 6, which produces narrow pulses at times when the input the voltage is supplied to the input of the synchronization unit 6, which produces narrow pulses at the instants of time when the input voltage reaches zero. These pulses come to the input of the element 7, to the second input of which the output of the single-vibrator 8 is connected. The steady state of the one-vibrator is such that its output and, therefore, the second input of the element And contains a logical unit. Due to this, the sync pulse arrives at the output of the element AND 7, throws the one-shot 8 into the excited state and the trigger 9 into the state where the logical zero appears at its direct output and the key 3 opens. During the time interval while the one-shot 8 is in the excited state, at its output a signal corresponding to

гическому нулю, и элемент 7 не пропускает на выход импульсы, обусловленные возможными коммутационными кажени ми.zero and the element 7 does not transmit pulses to the output due to possible commutation slots.

При разомкнутом ключе 3 напр жение выпр мител 1 каждого канала интегрируетс и одновременно сравниваетс на компараторе i с напр жением подаваемым с выхода дифференциально го усилител 13 и определ емым как разность между выходным напр жением блока 12 фильтров и управл ющим, подаваемым с выхода источника И. Напр жение многофазного выпр мител 11 содержит пульсации высших гармоник и гармоники частоты 100 Гц, обусловленной несимметрией напр жений питающей сети. При многофазной схеме преобразовани и выпр млени пульсации высших гармоник имеют малые амплитуды и высокие частоты. Вследствие этого они легко отфильтровываютс фильтром низких частот, на выходе которого получаетс огибающа сетевых напр жений, содержаща полную информацию об их колебани х и отклонени х .When the key 3 is open, the voltage of the rectifier 1 of each channel is integrated and simultaneously compared on the comparator i with the voltage supplied from the output of the differential amplifier 13 and defined as the difference between the output voltage of the filter unit 12 and the controller supplied from the source I. The voltage of the multi-phase rectifier 11 contains pulsations of higher harmonics and harmonics of a frequency of 100 Hz, due to the asymmetry of the supply voltage. In a multiphase scheme, the conversion and rectification of the pulsations of higher harmonics have small amplitudes and high frequencies. As a result, they are easily filtered by a low-pass filter, the output of which is an envelope of network voltages, containing full information about their oscillations and deviations.

Гармонику частоты 100 Гц выдел ет селективный усилитель 15 с дискретно измен ющимс коэффициентом усилени . Необходимость дискретного изменени коэффициента усилени обусловлена следующим. Как показали экспериментальные и теоретические исследовани в кривой выпр мленного напр жени прототипа амплитуды гармоники часто30 И, второй вход которого подсоединен к выходу этого элемента через одно- вибратор, выход элемента И подключен к первому R-входу RS-триггера, а второй S-вход присоединен к выходу формировател импульсов, отличающеес тем, что, с целью повышени качества выпр мленного напр жени путем снижени уровн неканонических гармоник в выпр мленном наты 100 Гц измен ютс по амплитуде и фазе в зависимости от угла управлени дд пр жении при несимметрии питающей вентилей оС и максимальное значение сети, оно дополнительно снабжено амплитуды гармоники достигает 3 последовательно включенным умножите- приоС 90 . Обусловлено это тем, что лем числа фаз напр жени сети, много- в формировании амплитуды гармоники фазным выпр мителем, блоком фильтров принимает участие составл юща напр - АГ и дифференциальным усилителем, а так- жений пр мой последовательности. Вли- же компаратором и источником опорного напр жени , причем вход умножител числа фаз подключен к трехфазной сети переменного тока, инверсный 50 вход дифференциального усилител присоединен к источнику управл ющего на ние напр жении пр мой последовательности на уровень амплитуды гармоники в зависимости от угла управлени вентилей различно. Дл устранени этого влени вводитс дискретное изменение коэффициента усилиени селективного усилител 1б. Значение опорного напр жени Ugn установлено на уровне 0,5 . Коэффициент усилени селективного усилител 1б Ку измен етс в функции результата сравнени величин опорного Uj,p и управл ющего напр жений Uu в компараторе 17:A frequency harmonic of 100 Hz is allocated by a selective amplifier 15 with a discretely varying gain factor. The need for a discrete change in the gain is due to the following. Experimental and theoretical studies of the amplitude of the harmonic amplitude often 30A in the curve of the rectified voltage of the prototype have shown, the second input of which is connected to the output of this element through a single vibrator, the output of the element AND is connected to the first R input of the RS flip-flop and the second S input is connected to the output of the pulse generator, characterized in that, in order to improve the quality of the rectified voltage by reducing the level of non-canonical harmonics in the rectified circuit, 100 Hz vary in amplitude and phase depending on the angle of control When unbalancing the supply valves of the C and not the maximum value of the network, it is additionally supplied with the amplitude of the harmonic reaches 3 in series with the multiplied - C ° 90. This is due to the fact that the lem of the number of phases of the mains voltage, multi-factor amplification and differential amplifier, as well as direct sequence, takes part in the formation of the harmonic amplitude by a phase rectifier. Even with a comparator and a voltage source, the input of the multiplier of the number of phases is connected to a three-phase AC network, the inverse 50 input of the differential amplifier is connected to a direct sequence control voltage source at the harmonic amplitude level depending on the angle of control of the valves is different . To eliminate this phenomenon, a discrete change in the gain factor of the selective amplifier 1b is introduced. The value of the reference voltage Ugn is set at 0.5. The gain of the selective amplifier 1b Cu varies as a function of the result of comparing the values of the reference Uj, p and the control voltages Uu at comparator 17:

5555

пр жени , выход - к вторым входам компараторов каждого канала, при этом блок фильтров содержит параллельно соединенные по входу фильтр низких частот и селективный усилитель с дискретно измен юи имс коэффициентом усилени KU в соответствии с формулойspun, output to the second inputs of the comparators of each channel, while the filter bank contains a low-pass filter connected in parallel to the input and a selective amplifier with a discrete change in gain KU according to the formula

Uu fr и.Uu fr and.

Uu и.Uu and.

. .

1.one.

При таком изменении параметров блока 1б обеспечиваетс подавление гармоники частоты 100 Гц, обусловленной несимметрией напр жений питающей сети, до уровн (0,2-0,4)6 во всем диапазоне управлени .With such a change in the parameters of block 1b, the harmonic frequency of 100 Hz, caused by the asymmetry of the supply voltage, is suppressed to a level (0.2-0.4) 6 over the entire control range.

Claims

Invention Formula

A device for controlling a t-pulse valve converter containing t / 2 channels, each of which contains a series-connected full-wave rectifier, an integrator with a reset control key, a comparator and a pulse shaper, as well as a synchronization unit, a one-shot, two-input element

And, the RS trigger and the control voltage source, the input of the synchronization unit being connected to the input of the first rectifier, and the output to the first input of the two-input element

And, the second input of which is connected to the output of this element through a single-vibrator, the output of element I is connected to the first R-input of the RS flip-flop, and the second S-input is connected to the output of the pulse shaper, in order to improve the quality of the rectified voltage by reducing the level of non-canonical harmonics in a rectified at

when unbalancing the supply network, it is additionally equipped with a series-connected multiplier of the number of phases of the line voltage, a multi-phase rectifier, a filter unit and a differential amplifier, as well as a comparator and a source of reference voltage, and the input of the multiplier of the number of phases is connected to a three-phase AC network, the inverse of the input of the differential amplifier is connected to the control source 55

spun, output to the second inputs of the comparators of each channel, while the filter bank contains a low-pass filter connected in parallel to the input and a selective amplifier with a discrete change in gain KU according to the formula

115258 2 8

(1, with ICs whose UgnOUTS are connected to the direct

° the input of the differential amplifier, and

2, with UN: The control amplifier input is connected to the comparator output,

where Ui, is the control voltage, the inputs of which are connected to the sources.

Upn - Reference Voltage, Control Voltage and Reference Voltage