SU1612360A1 - Устройство дл управлени тиристорным выпр мителем - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  тиристорными выпр мител ми. Целью изобретени   вл етс  повышение качества выходного напр жени  путем подавлени  низкочастотных гармоник. В устройстве на вход блока 3 импульсно-фазового управлени  подаетс  компенсирующее напр жение, сформированное в формирователе 19 компенсирующего напр жени  и обработанное по фазе и амплитуде в регулируемом фазовращателе 18 и регулируемом усилителе 17 под действием сигналов, поступающих через пропорционально-интегральные регул торы 15, 16 с выходов оптимизатора 11 компенсирующего напр жени  11 через первые входы сумматоров 12, 13, на вторые входы которых поступает сигнал с задатчика 14 уровн  низкочастотной гармоники. На вход оптимизатора 11 компенсирующего напр жени  поступает сигнал с элемента 9 выборки хранени , управл емого формирователем 10 импульсов, на вход элемента 9 выборки-хранени  поступает сигнал с умножител  8 напр жени , полученный перемножением выходного сигнала регулируемого фазовращател  18 и сигнала с датчика 6 напр жени , включенного на выходе тиристорного выпр мител  4. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  тиристорными выпр мител ми.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества выходного напр жени  путем подавлени  низкочастотных гармоник.

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема оптимизатора компенсирующего напр жени ; на фиг. 3 - диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные задатчик 1 величины тока, первый вход, регул тора 2 тока и первый вход блока 3 импульсно-фазового управлени , ти- ристорный выпр митель 4, датчик 5 тока, вход которого подключен к второму входу регул тора 2 тока, датчик 6 напр жени  и нагрузку 7. Вход датчи,ка 6 напр жени  соединен с первым входом умножител  8 напр жени , выход которого соединен с входом элемента 9 выборки хранени , к управл ющему входу которого подключен выход формировател  10 импульсов. Выход элемента 9 выборки хранени  подключен к входу оптимизатора 11 компенсирующего напр жени , выходы которого подключены к первым входом сумматоров 12 и .13. К вторым входам сумматоров 12 и 13 подключен выход задатчика 14 уровн  низкочастотной гармоники . Выходы сумматоров 12 и 13 подключены к входам пропорционально-интегральных регул торов 15 и 16, выходы которых соединены с управл ющими входами регулируемого усилител  17 и регулируемого фазовращател  18. Выход регулируемого усилител  17 подключен к второму входу блока 3 импульсно-фазового управлени , а вход - к выходу регулируемого фазовращател  18, который подключен к второму входу умножител  8 напр жени . К входу регулируемого фазовращател  18 подключен выход формировател  19 компенсирующего напр жени , подключенный также к синхронизирующему входу оптимизатора 11 компенсирующего напр жени  и к входу формировател  10 импульсов. Синхронизирующий вход формировател  19 компенсирующего напр жени  подключен к питающей сети..

Оптимизатор 11 компенсирующего напр жени  (фиг. 2) (далее оптимизатор) содержит вход блока 20 вычислени  UBX, выход которого соединен с входом блока 21 управлени  координатами, при этом первый вход блока вычислени  AUei  вл етс  входом оптимизатора. К входу оптимизатора 11 компенсирующего напр жени  подключен ключ 22, соединенный последовательно с запоминающим блоком 23, выход которого подключен к второму входу блока 20 вычислени  ALJex. Выход блока 24 синхронизации подключен к управл ющим входам ключа 22 и блока 21 управлени  координатами. Вход блока синхронизации  вл етс  синхронизирующим входом оптимизатора, а выходы блока управлени  координатами  вл ютс  первым и вторым выходами оптимизатора.

Устройство работает следующим образом .

На вход регул тора 2 тока подаетс  сигнал задатчика 1 величины тока и сигнал обратной св зи,-поступающий с датчика 5 тока. Выходной сигнал регул тора 2 тока воздействует на систему 3 импульсно-фазового управлени . Выходной сигнал тиристорного выпр мител  4, содержащий низкочастотную неканоническую гармонику U,, умножаетс  в умножителе 8 напр жени  на выходной

сигнал регулируемого фазовращател  18 Ь Ф. Сигнал иФ получаетс  в результате фазовой обработки выходного сигнала формировател  19 компенсирующего напр жени , представл ющего собой синусоидальный автогенератор , синхронизируемый питающий ти0 ристорный выпр митель 4 сетью, дл  исключени  вли ни  изменений частоты питающей сети на эффект подавлени  гармоник. С выхода умножител  8 напр жени  сигнал LL подаетс  на элемент 9 выборки-хранени ,

выполненный на основе дискретного фильтра , фиксирующего среднее значение выходного сигнала умножител  8 напр жени  и« за период неканонической гармоники . Выходной сигнал элемента 9 выборки- хранени  Uex представл ет собой ступен0 чато измен ющеес  в тактовые моменты посто нное напр жение. Управление элементом 9 выборки-хранени  осуществл етс  пр моугольными импульсами формировател  10 импульсов, синхронизированного выходным сигналом формировател  19 компенси5 рующего напр жени . Сигнал UBX поступает на двухкоординатный оптимизатор 11 компенсирующего напр жени  щагового типа, осуществл ющий поочередную оптимизацию фазы фк и амплитуды U компенсирующего сигнала При этом выходной сиг нал элемента 9 выборки-хранени  UBX на п-м шаге блока 20 вычислени  AUex (фиг. 2) сравниваетс  с сигналом UBX(H.| Полученным на предыдущем щаге и поступающим с запоминающего блока 23.

g Запоминание UBX ) осуществл етс  при замыкании ключа 22, синхронизированного выходным сигналом блока 24 синхронизации , на вход которого подаетс  сигнал иФ к н с выхода формировател  19 компенсирующего напр жени . Переключение опти0 мизатора 11 компенсирующего напр жени  с канала фазы ф на канал амплитуды U, компенсирующего сигнала U,v и наоборот осуществл етс  при достижении локального минимума в каждом канале или через равные интервалы времени блоком 21 управле5 ни  координатами. При оптимизации каждой из координат компенсирующего сигнала Uxv выходные управл ющие сигналы оптимизатора 11 компенсирующего напр жени  отрабатываютс  дл  поддержани  нулевого сигнала ошибки пропорционально- интегральными регул торами 12 и 13, на вход которых поступает также заданный уровень неканонической гармоники Uv с за- датчика 14 уровн  низкочастотной гармоники . Под действием управл ющих сигналов, поступающих с выходов пропорционально- интегральных регул торов 12 и 13, в регулируемом фазовращателе 18 имеетс  фаза ф, а в регулируемом усилителе 17 - ампли

туда и« компенсирующего сигнала Обработанный по фазе или ампл туде компенсирующий сигнал U«v подаетс  на второй вход системы 3 импульсно-фазоврго управлени  тиристорного выпр мител  4, в рез уль- тате чего снижаетс  уровень гармоники U в выходном напр жении.

0

5 НИКИ

Дальнейша  поочередна  оптимизаци  фазы и амплитуды компенсирующего сигнала Ujtv будет продолжатьс  до тех пор, пока амплитуда гармоники U,, на выходе тиристорного выпр мител  4 не достигнет требуемого значени , определ емого величиной Uv3.

Таким образом, вс кие изменени  v-й неканонической гармоники на выходе тиристорного выпр мител  4 компенсируетс  изменением величины компенсирующего сигнала U|tv. Величина неканонической гармоники автоматически поддерживаетс  на уровне , за.ааваегиом величиной сигнала за- датчика 14 уровн  ни.-.чочастотной гармоФормула изобретени 

Увеличение исходного уровн  неканонической гармоники на выходе тиристорного выпр мител  4 вызывает увеличение сигна- ла Uv на входе умножител  8 напр жени .

Допустим, блок 21 управлени  координатами (фиг. 2) оптимизатора i 1 компенсирующего напр жени  подключен на канал фазы компенсирующего сигнала Ujr. Тогда амплитуда этого сигнала фиксируетс  и изменение величины компенсирующего сигнала Uikv определ етс  только выходным сигналом регулируемого фазовращател  18 U (фиг. 3). Максимальный эффект подавлени  некано- нич еской гармоники Uv будет в случае совпадени  фазы Uv и выходного сигнала регулируемого фазовращател  18 U)), поэтому оптимизаци  ведетс  по максимуму выходного сигнала элемента 9 выборки-хранени  UBX, пропорционального интегралу его входного сигнала за предществующий период TV.

) (t) dt,.

(-OT,

(n+l) T

Оптимизаци  no каналу фазы ф, будет продолжатьс  до тех пор, пока выходной сигнал регулируемого фазовращател  18 не станет равным иФз, что соответствует максимальной величине положительной площади выходного сигнала умножител  8 напр жени  jyz- После переключени  блока 21 управлени  координатами на канал амплитуды компенсирующего сигнала . фиксируетс  фаза ф, .а амплитцуда Ujt измен етс  в регулируемом усил ителе 17. Так как выходной сигнал регулируемого фазовраща- тел  18 иФз не измен етс , то выходной сигнал умножител  8 напр жени  Uy зависит, только от сигнала Uv. Оптимизаци  ведетс  уже по .минимуму выходного сигнала элемента 9 выборки-хранени  UBX, которому соответствует меньша  величина положительной площадки выходного сигнала умножител  8 нагф жени  Uya.

5

0

5 0

0 5

0

5

Устройство дл  управлени  тиристорным выпр мителем, содержащее задатчик величины тока, выход которого соединен с первым входом регул тора тока, который выходом С оединен с первым входом блока им- пульсно-фазового управлени , выход которого 1; рдназкачен дл  подключени  к управл ющему входу тиристорного выпр мител , датчик тока выпр мител , выход которого подключен к второму входу регул тора тока, датчик выходного напр жени  выпр мител , отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества выходного напр жени  путем подавлени  низкочастотных гармоник, оно снабжено умножителем напр жени , элементом выборки-хранени , формирователем импульсов, блоком вычислени  AUsx, блоком управлени  координатами, ключом, запоминающим блоком, блоком синхронизации , первым и вторым сумматорами, задатчиком уровн  низкочастотной гармоники , двум  пропорционально-интегральными регул торами, регулируемым фазовращателем , регулируемым усилителем и формирователем компенсирующего напр жени , причем первый вход умножител  напр жени  подключен к выходу датчика напр жени , а выход умножител  напр жени  подключен к входу элемента выборки-хранени , к управл юще.му входу которого подключен выход формировател  импульсов, к выходу элемента выборки-хранени  подключен первый вход блока вычислени  Див, выход которого соединен с входом блока управлени  координатами, первым и вторым выходами соединенный соответственно с первыми входами первого и второго сумматоров, к вторым входам которых подключены выходы задатчика уровн  низкочастотной гармоники, выходы сумматоров через пропорционально- интегральные регул торы подключены к управл ющим входам регулируемого усилител  и регулируемого фазовращател , выход регулируемого усилител  подключен к второму входу блока импульсно-фазового управлени , к входу регулируемого усилител  подключен выход регулируемого фазовращател , подключенный также к второму входу умножител  напр жени , к входу регулируемого фазовращател  подключен выход формировател  компенсирующего напр жени , подключенный также к входу фор «ИСА;

«

мировател  импульсов и блока синхронизации , выход которого соединен с управл ющими входами ключа и блока управлени  координатами, причем синхронизирующий вход формировател  компенсирующего напр жени  подключен к питающей цепи.

Физ.2

Фиг.З

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для управления тиристорным выпрямителем, содержащее задатчик величины тока, выход которого соединен с первым входом регулятора тока, который выходом соединен с первым входом блока импульсно-фазового управления, выход которого предназначен для подключения к управляющему входу тиристорного выпрямителя. датчик тока выпрямителя, выход которого подключен к второму входу регулятора тока, датчик выходного напряжения выпрямителя, отличающееся тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения путем подавления низкочастотных гармоник, оно снабжено умножителем напряжения, элементом выборки-хранения, формирователем импульсов, блоком вычисления A’Jbx, блоком управления координатами, ключом, запоминающим блоком, блоком синхронизации, первым и вторым сумматорами, задатчиком уровня низкочастотной гармоники, двумя пропорционально-интегральными регуляторами, регулируемым фазовращателем, регулируемым усилителем и формирователем компенсирующего напряжения, причем первый вход умножителя напряжения подключен к выходу датчика напряжения, а выход умножителя напряжения подключен к входу элемента выборки-хранения, к управляющему входу которого подключен выход формирователя импульсов, к выходу элемента выборки-хранения подключен первый вход блока вычисления ΔΙλχ, выход которого соединен с входом блока управления координатами, первым и вторым выходами соединенный соответственно с первыми входами первого и второго сумматоров, к вторым входам которых подключены выходы задатчика уровня низкочастотной гармоники, выходы сумматоров через пропорциональноинтегральные регуляторы подключены к управляющим входам регулируемого усилителя и регулируемого фазовращателя, выход регулируемого усилителя подключен к второму входу блока импульсно-фазового управления, к входу регулируемого усилите1612360 ля подключен выход регулируемого фазовращателя, подключенный также к второму входу умножителя напряжения, к входу регулируемого фазовращателя подключен выход формирователя компенсирующего напряжения, подключенный также к входу фор мирователя импульсов и блока синхронизации, выход которого соединен с управляющими входами ключа и блока управления координатами, причем синхронизирующий 5 вход формирователя компенсирующего напряжения подключен к питающей цепи.