SU736354A1 - Device for alternate control of power-diode converters - Google Patents

Device for alternate control of power-diode converters Download PDF

Info

Publication number
SU736354A1
SU736354A1 SU782577248A SU2577248A SU736354A1 SU 736354 A1 SU736354 A1 SU 736354A1 SU 782577248 A SU782577248 A SU 782577248A SU 2577248 A SU2577248 A SU 2577248A SU 736354 A1 SU736354 A1 SU 736354A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
control
voltage
converter
input
groups
Prior art date
Application number
SU782577248A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Феодосий Николаевич Голубев
Владимир Данилович Латышко
Вячеслав Алексеевич Соловьев
Юрий Александрович Халютин
Галина Антониновна Южакова
Original Assignee
Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им. В.И.Ульянова (Ленина)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им. В.И.Ульянова (Ленина) filed Critical Ленинградский Ордена Ленина Электротехнический Институт Им. В.И.Ульянова (Ленина)
Priority to SU782577248A priority Critical patent/SU736354A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU736354A1 publication Critical patent/SU736354A1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вентильных преобразователях электрической энергии, таких как управляемые ₽ выпрямители, инверторы, ведомые се- э тью, преобразователи частоты с непосредственной связью, содержащие две или несколько групп вентилей, углы регулирования которых при регулирова-,,, нии выпрямленного напряжения изменя- и ются поочередно.The invention relates to electrical engineering and can be used in the converter of electrical energy, such as ₽ controlled rectifiers, inverters, led CE e Tew, frequency converters with a direct bond, having two or more groups of valves adjusting the angles at which the regulation - ,,, SRI rectified voltage izmenya- and are alternately.

Известно устройство для поочередного управления вентильным преобразователем, состоящим из η групп вентилей, содержащее η каналов управления с соответствующим числом систем импульсно-фазового управления, снабженных устройствами ограничения максимального и минимального значения входного напряжения и источниками напря- 20 женин начального смещения [11.A device for alternately controlling a valve converter, consisting of η valve groups, containing η control channels with an appropriate number of pulse-phase control systems equipped with devices for limiting the maximum and minimum values of the input voltage and voltage sources of 20 initial displacement [11.

Наилучший энергетический режим с наибольшим значением коэффициента мощности обеспечивается тогда, когда на 25 любом уровне выпрямленного напряжения поддерживается такое соотношение углов регулирования групп вентилей, при котором разность их значений имеет наибольшую возможную величину. Для это-30 го на любом участке диапазона регулирования выпрямленного напряжения должен изменяться угол регулирования только одной группы вентилей, а углы регулирования остальных групп сохраняются неизменными, равными максималь· ному или минимальному значениям. После достижения предельного значения уг ла регулируемой группы вентилей его . значение остается неизменным и начинается следующий участок диапазона регулирования, на котором изменяется угол регулирования следующей группы вентилей. Таким образом, обеспечивается поочередное регулирование групп вентилей.The best energy mode with the highest power factor value is ensured when at any 25 level of the rectified voltage such a ratio of the angles of regulation of the valve groups is maintained that the difference in their values has the largest possible value. For this 30th, at any part of the rectified voltage regulation range, the regulation angle of only one group of valves should be changed, and the regulation angles of the remaining groups should remain unchanged equal to the maximum or minimum values. After reaching the limit value of the angle of the adjustable group of valves. the value remains unchanged and the next section of the control range begins, at which the control angle of the next group of valves changes. Thus, one by one regulation of the valve groups is ensured.

Недостатком данного устройства является невысокая точность регулирования.The disadvantage of this device is the low accuracy of regulation.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для поочерёдного управления вентильным преобразователем, в котор’ом в каждом из η каналов управления содержатся блоки импульснофазового управления, на входах которых включены блоки ограничения максимального и минимального значений напряжения. Источник входного напрйжения управления υΒχ подключен ко входам всех блоков ограничения вместе с источниками индивидуальных для каждого канала напряжений смещения Благодаря наличию напряжений смещения и блоков ограничения обеспечивается поочередное изменение углов регулирования на выходах блоков импульсно-фазового управления [2] .The closest in technical essence to this invention is a device for alternating control of a valve converter, in which each of the η control channels contains pulse-phase control units, at the inputs of which blocks for limiting the maximum and minimum voltage values are included. The control input voltage source υ Βχ is connected to the inputs of all the restriction blocks together with the sources of bias voltages individual for each channel. Due to the presence of bias voltages and restriction blocks, the control angles at the outputs of the pulse-phase control blocks are alternately changed [2].

Вследствие отсутствия в схеме управления каких-либо инерционных элементов напряжение на входах систем импульсно-фазового управления зависит только от величины входного управляющего напряжения и имеют одинаковые значения как в статических, так и э динамических режимах, в то . время как выпрямленное напряжение изменяется с запаздыванием, обусловленным дискретностью управления и неполной управляемостью вентилей только той группы, углы регулирования которой изменяются на данном участке диапазона регулирования.Due to the absence of any inertial elements in the control circuit, the voltage at the inputs of the pulse-phase control systems depends only on the value of the input control voltage and have the same values in both static and dynamic modes, at the same time. while the rectified voltage changes with a delay due to the discreteness of control and incomplete controllability of the valves of only the group whose control angles vary in this part of the control range.

Недостатком данного устройства является то, что на каждом участке диапазона регулирования выпрямленного напряжения, входные напряжения систем импульсно-фазового управления и соответствующие им углы регулирования групп вентилей изменяются одинаково как в статических, так и в динамичес- 3Q ких режимах. В результате этого преобразователи с поочередным управлением обладают худшими динамическими свойствами по сравнению с преобразователями, в которых регулирование выпрямленного 35 напряжения происходит при одновременном изменении углов регулирования всех вентилей.The disadvantage of this device is that on each section of the regulation range of the rectified voltage, the input voltages of the pulse-phase control systems and the corresponding control angles of the valve groups change the same in both static and dynamic 3Q modes. As a result of this, alternately controlled converters have worse dynamic properties compared to converters in which the rectified voltage 35 is controlled while changing the control angles of all valves.

Как известно, быстродействие вентильных преобразователей ограничивается дискретностью управления, связан-40 ной с ограниченным числом фаз, и неполной управляемостью, в силу которой при быстром увеличении угла регулирования, когда скорость его изменения превышает 'угловую частоту питающей 45 сети, выпрямленное напряжение не может уменьшаться быстрее снижения мгновенного значения синусоидального напряжения включенных вентилей» Поэтому при поочередном изменении углов ре- 50 гулирования групп вентилей быстродействие преобразователя будет определяться только быстродействием той группы вентилей, углы которой изменяются на данном участке диапазона регулирования, т. е. числом фаз только . этой группы вентилей и возможной скоростью изменения только той доли напряжения, которую вносит эта группа в полное выпрямленное напряжение преобразователя. Следов а т ел ь н о,быс тродей ствне преобразователей будет ниже, чем при одновременном изменении углов регулирования всех вентилейt Другим недостатком устройства для поочередного управления является трудность 65 получения высокой точности поочередного изменения углов регулирования вентильных групп и линейности регулировочной характеристики преобразователя особенно при большом числе поочередко регулируемых групп вентилей.As is known, the speed control valve converters limited discreteness 40 hydrochloric associated with a limited number of phases and incomplete controllability, owing to which a rapid increase in the angle adjustment when the rate of change is greater than 'the angular frequency of the supply network 45, the rectified voltage can not decrease faster reducing the instantaneous value of the sinusoidal voltage of the valves turned on ”Therefore, when the angles of the regulation of the valve groups are alternately changed, the speed of the converter will This is determined only by the speed of that group of valves whose angles vary in a given section of the control range, i.e., only the number of phases. of this group of valves and the possible rate of change of only that fraction of the voltage that this group contributes to the total rectified voltage of the converter. Consequently, the speed of the converters will be lower than when changing the control angles of all valves at the same time. Another disadvantage of the device for alternating control is the difficulty 65 of obtaining high accuracy of alternating angles of regulation of valve groups and the linearity of the regulating characteristic of the converter, especially with a large number alternately adjustable valve groups.

J Для строго поочередного изменения углов регулирования необходимо подобрать такие значения уровней ограничения и напряжений начального смещения л каналов управления, чтобы минимальное значение напряжения на входе системы импульсно-фазового управления одного Канала и максимальное значение напряжения на входе системы импульсно-фазового управления достигалось при од15 ном и том же значении входного напряжения управления. В противном случае в регулировочной характеристике появляются участки зоны нечувствительности, или на некоторых участках имеет 2Q место одновременное изменение углов двух групп вентилей, что также сказывается на линейности регулировочной характеристики и ухудшает энергетические показатели преобразователя. 2^ Учитывая ограниченную стабильность элементов схемы и источников смещения добиться правильного сопряжения участков регулировочной характеристики в существующих устройствах можно только с небольшой точностью. Поскольку участки регулировочной характеристики имеют разный наклон (особенно в преобразователях, содержащих неоднородные группы вентилей, как, например в схеме с дополнительными вентилями) , получение линейности связано с дополнительными трудностями. J For strictly alternating changes in the control angles, it is necessary to select such values of the restriction levels and the initial bias voltages l of the control channels so that the minimum voltage at the input of the pulse-phase control system of one Channel and the maximum voltage at the input of the pulse-phase control system are reached at one and the same value of the input control voltage. Otherwise, sections of the dead zone appear in the control characteristic, or in some areas there is a 2Q simultaneous change in the angles of two groups of valves, which also affects the linearity of the control characteristic and affects the energy performance of the converter. 2 ^ Given the limited stability of the circuit elements and bias sources, it is possible to achieve the correct pairing of the sections of the adjustment characteristic in existing devices with only a small accuracy. Since the sections of the control characteristic have a different slope (especially in converters containing heterogeneous valve groups, as, for example, in the circuit with additional valves), obtaining linearity is associated with additional difficulties.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности регулирования .The aim of the invention is to increase the speed and accuracy of regulation.

Цель достигается тем, что известное устройство для управления вентильным преобразователем снабжено в каждом канале управления блоком обратной связи и задатчиком интенсивности, ограничивающим скорость изменения напряжения значением -равным отношению угловой частота питающей сети к коэффициенту передачи блока импульсно-фазового управления, и общим для всех каналов операционным усилителем, причем вход задатчика интенсивности подключен к выходу блока ограничения максимального и минимального значений входного напряжения, выход — ко входам блока импульсно-фазового управления и блока обратной связи, выход которого подключен ко входу операционного усилителя, выход операционного усилителя подключен ко входу блока ограничения максимального и минимального значений напряжения.The goal is achieved by the fact that the known device for controlling a valve converter is equipped in each control channel with a feedback unit and an intensity adjuster that limits the rate of change of voltage to a value equal to the ratio of the angular frequency of the supply network to the transfer coefficient of the pulse-phase control unit and common for all channels amplifier, and the input of the intensity adjuster is connected to the output of the block limiting the maximum and minimum values of the input voltage, the output is to odes block pulse-phase control and feedback unit, an output of which is connected to the input of the operational amplifier, the operational amplifier output is connected to an input unit limits the maximum and minimum voltage values.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для поочередного управления преобразователем; на фиг. 2 — переходные характеристики, иллюстрирующие процесс изменения углов регулиро5 вания о64 ,о(г, ск'з, с<4 и выпрямленных напряжений Edd, Ed2 , Ed?>, Ed соответствующих групп вентилей, а также выпрямленного напряжения преобразователя Edg для случая, когда число фаз групп вентилей бесконечно велико; на фиг. 3 — переходные характеристики, иллюстрирующие изменение напряжений на входах блоков импульсно-фазового управления , U^2, U^4 и выпрямленных. напряжений соответствующих групп вентилей Edi , / ^ί4, а также выпрямленного напряжения того же преобразователя Edg, но при шестифазных группах вентилей.In FIG. 1 shows a block diagram of a device for alternately controlling a converter; in FIG. 2 - transient characteristics illustrating the process of changing the control angles o6 4 , о ( r , ck, s <4 and the rectified voltages E dd , E d2 , E d?> , E d of the corresponding valve groups, as well as the rectified voltage of the converter E dg for the case when the number of phases of the valve groups is infinitely large; in Fig. 3 - transient characteristics illustrating the change in voltage at the inputs of the pulse-phase control units, U ^ 2 , U ^ 4 and rectified voltage of the corresponding valve groups E di , / ^ ί4, as well as the rectified voltage of the same is converted of Tell E dg, but the six-phase groups of gates.

В данном устройстве (фиг. 1) между входами блоков 1 импульсно-фазового 1ί управления каждого канала управления и выходами соответствующих блоков 2 ограничения максимального и минимального значений входного напряжения включен задатчик 3 интенсивности, ог- 20 раничивающий скорость изменения напряжения на уровне, равным отношению угловой частоты питающей сети к коэффициенту передачи систем импульсно-фазового управления. К выходам задатчи- 25 ков 3 подключены входы блоков 4 обратной связи, имеющие коэффициент передачи , пропорциональный суммарному передаточному коэффициенту соответствующих групп -вентилей и их блоков импульсно-фазового управления, а входы этих 30 блоков совместно с источником входного напряжения подключены ко входу операционного усилителя 5 с большим коэффициентом усиления, выход которого вместе с источником индивиду- 35 альных для каждого канала напряжений смещения иС)л подключен ко входам блоков 2 ограничения напряжения всех каналов управления.In this device (Fig. 1) between the inputs of the blocks 1 of the pulse-phase 1ί control of each control channel and the outputs of the corresponding blocks 2 of limiting the maximum and minimum values of the input voltage, an intensity adjuster 3 is included, limiting the rate of change of voltage at a level equal to the angular ratio frequency of the supply network to the transmission coefficient of pulse-phase control systems. The inputs of the feedback units 3 are connected to the inputs of the feedback units 4 having a transmission coefficient proportional to the total gear ratio of the corresponding fan groups and their pulse-phase control units, and the inputs of these 30 units together with the input voltage source are connected to the input of the operational amplifier 5 high gain, the output of which together with the source 35 individu- cial for each channel bias voltages and C) is connected to the inputs of l blocks 2 limit voltage all channels simp the detection.

При медленных изменениях входного 4Q напряжения управления, когда скорость изменения напряжения на выходе блоков 2 ограничения не превышает величины, ограничиваемой задатчиками 3, напряжения на входах блоков 1 импульсно-фазового управления изменяются поочередно при условии, что ограничение минимального значения напряжения i-ro канала происходит при значении входного напряжения управления не меньшим его значения, соответствующего ограничен нию максимального значения напряжения (i + 1)-го канала, т. е. приWith slow changes in the input 4Q of the control voltage, when the rate of change of the voltage at the output of the restriction blocks 2 does not exceed the value limited by the adjusters 3, the voltages at the inputs of the pulse-phase control blocks 1 change alternately, provided that the limitation of the minimum voltage value of the i-ro channel occurs at the value of the input control voltage is not less than its value, corresponding to the limitation of the maximum voltage value of the (i + 1) channel, i.e., for

Вследствие большого коэффициента усиления усилителя 5 суммарное значение напряжений на выходе блоков 4 обратной связи равно по величине (и обратно по знаку) входному напряжению управления иБч_. Напряжение на выходе усилителя 5 изменяется непрерывно ^0 во всем диапазоне, если θητίη ~ ^СЛЛ, “ 11КП (1+,) ~ (З-ц·) или с резкими скачками на стыках участков, обусловленными разностью (иУи^исм.}) - Посколь- έ5 ку передаточные коэффициенты блоков обратных связей пропорциональны суммарным передаточным коэффициентам соответствующих групп вентилей и их блоков импульсно-фазового управления, регулировочная характеристика преобразователя будет линейной.Due to the large gain of the amplifier 5, the total value of the voltages at the output of the feedback blocks 4 is equal in magnitude (and vice versa in sign) to the input control voltage and BS _. The voltage at the output of amplifier 5 varies continuously ^ 0 over the entire range if θητίη ~ ^ СЛЛ, “11КП (1+,) ~ (З-ц ·) or with sharp jumps at the joints of the sections due to the difference (and Vm ^ meas.} ) - Since the transfer ratios of the feedback blocks are proportional to the total transfer ratios of the corresponding valve groups and their pulse-phase control units, the adjustment characteristic of the converter will be linear.

При нелинейной зависимости приращения выходного напряжения преобразователя от приращений напряжения на входах блоков импульсно-фазового управления характеристики блоков обратной связи должны представлять собой соответствующие нелинейности.In the case of a nonlinear dependence of the increment of the output voltage of the converter on the voltage increments at the inputs of the pulse-phase control units, the characteristics of the feedback units should be the corresponding non-linearities.

При быстрых изменениях входного напряжения управления, когда требуемая скорость изменения выпрямленного напряжения не может быть обеспечена за счет изменения углов регулирования той группы вентилей, которая регулируется на данном участке диапазона регулирования, напряжение на входе блока 1 импульсно-фазового управления этого канала управления изменяется с предельной скоростью, ограничиваемой задатчиком 3 и соответствующей скорости изменения углов регулирования, равной угловой частоте питающей сети. Напряжение на выходе устройства 3 этого канала управления при этом изменяется медленнее,- чем напряжение на его входе, а напряжение на выходе блока 4 обратной связи изменяется пропорционально предельной скорости изменения выпрямленного напряжения при условии, что число Фаз данной группы вентилей бесконечно велико (т. е. без учета дискретности управления). Поскольку скорость изменения напряжения на выходе блока обратной связи этого канала ниже скорости изменения входного напряжения управления, напряжение на выходе усилителя 5 резко изменяется настолько, что вызывает суммарное изменение сигналов на выходе всех блоков обратной связи со скоростью, равной скорости изменения входного напряжения управления. Это приводит к изменению напряжений на входах блоков 1 импульсно-фазового управления одного или нескольких следующих каналов управления, т. е. к одновременному изменению углов регулирования двух или большего числа групп вентилей. В предельном случае изменяются с максимальной скоростью углы регулирования всех групп вентилей, что соответствует наибольшей возможной скорости изменения выходного напряжения преобразователя. В.таких режимах уменьшается также и запаздывание, обусловленное ограниченным числом фаз регулируемой группы вентилей, так как дискретность управления определяется дискретностью всех групп вентилей, углы регулирования которых претерпевают изменения.With rapid changes in the input control voltage, when the required rate of change of the rectified voltage cannot be ensured by changing the control angles of the group of valves that are regulated in this section of the control range, the voltage at the input of the pulse-phase control unit 1 of this control channel changes with the maximum speed limited by the setter 3 and the corresponding rate of change of the control angles equal to the angular frequency of the supply network. The voltage at the output of the device 3 of this control channel changes more slowly than the voltage at its input, and the voltage at the output of the feedback unit 4 changes in proportion to the maximum rate of change of the rectified voltage, provided that the Phase number of this group of valves is infinitely large (i.e. . without discreteness of control). Since the rate of change of the voltage at the output of the feedback block of this channel is lower than the rate of change of the input control voltage, the voltage at the output of amplifier 5 changes so much that it causes a total change in the signals at the output of all feedback blocks with a speed equal to the rate of change of the input control voltage. This leads to a change in the voltages at the inputs of the pulse-phase control units 1 of one or more of the following control channels, i.e., to a simultaneous change in the control angles of two or more valve groups. In the extreme case, the control angles of all valve groups change with maximum speed, which corresponds to the highest possible rate of change of the converter output voltage. In such regimes, the delay caused by a limited number of phases of an adjustable group of valves is also reduced, since the discreteness of control is determined by the discreteness of all groups of valves whose regulation angles undergo changes.

После достижения заданного значения выходного напряжения преобразователя процесс изменения напряжений наAfter reaching the set value of the output voltage of the converter, the process of changing the voltages to

7' входах блоков 1 импульсно-фазового управления будет продолжаться при неизменном значении входного напряжения управления и выходного напряжения преобразователя. Выходное напряжение операционного усилителя 5 изменяется настолько, что обеспечивает равенство суммарного значения напряжений на выходе блоков обратной связи значению входного напряжения управления. Процесс всех ния, жиму сы носят кратковременный характер (длительность их измеряется тысячными долями секунды), ческих характеристик преобразователя, вызванное нарушением поочередного регулирования в динамических режимах, незначительно.7 'inputs of blocks 1 of the pulse-phase control will continue at a constant value of the input control voltage and the output voltage of the Converter. The output voltage of the operational amplifier 5 is changed so that it ensures equality of the total voltage value at the output of the feedback blocks to the value of the input control voltage. The process of pressing and pressing are of a short-term nature (their duration is measured in thousandths of a second), there are insignificant characteristics of the transducer caused by the violation of sequential regulation in dynamic modes.

завершается, когда напряжения во каналах управления примут значесоответствующие статическому реработы. Поскольку такие процесухудшение энергетиίθends when the voltages in the control channels take significant values corresponding to static processing. Since such a loss of energy

Скачкообразное уменьшение входного напряжения управления в момент времевызывает одновременное уменьшеур на , определяемой заи равной скорости напряжения блоков ни Ц чие напряжения U входах соответствующих’блоков импульсно-фазового управления с максимально возможной скоростью датчиком 3 (фиг. 1) изменения опорного импульсно-фазового управления U (фиг. 3). Это приводит к тому лы регулирования всех возрастают вей частоте разования с фаз групп вентилей изменение углов ре~35 гулирования , i<. , , но (фиг. 2), а выпрямленные группы вентилей уменьшаются Et1. (t) = Е3 . cos + lilt) (E^, El1„, или снижаться по напряжения включенных вентилей (^dl,ed2> уменьшение on , что уг-30 групп вентилей со скоростью, равной углопитающей сети (для преоббесконечно большим числом непрерывнапряжения по закону -Р1-) ~ Е(· cos (с64н0Ч+ ЕсС у 4 ~ Фиг · до косинусоидам анодного — фиг. 3) что вызывает выпрямленного напряжения преобразователя с предельной скоростью (Една фиг. 2 и (ед t — фиг. 3) . В мо- 45 мент времени t выпрямленное напряжение преобразователя достигает установившееся значение и начинается процесс изменения углов регулирования групп вентилей к соотношению, соответству- 50 ющему поочередному управлению при сохранении неизменным выпрямленного напряжения преобразователя. При этом напряжения на входах.блоков импульсно-фазового управления, а следователь-55 но, и углы регулирования, третьей и четвертой групп вентилей изменяются в противоположном направлении с максимально возможной скоростью, определяемой тем же задатчиком 3 (фиг. 1), а напряжение и угол регулирования первой группы вентилей продолжают изменяться в прежнем направлении с той же скоростью. Напряжение на входе блока 1 импульсно-фазового управления, а соответственно и угол регулирования 65 второй группы вентилей изменяются со скоростью меньшей предельной таким образом, что напряжение на входе усилителя 5 (фиг. 1) остается неизменным, т. е. при неизменном выпрямленном напряжении преобразователя (участок t2~ t^- фиг. 2, 3). В момент скорость изменения угла регулирования второй группы вентилей достигает максимального возможного значения и на участке tъ - t4 (фиг. 2, 3) углы регулирования трех групп вентилей сХ2 < d.·}, G4 и соответственно напряжения на входах блоков импульсно-фазового управления этих групп 1Ц2, возвращаются к исходному состоянию с максимальной скоростью, а аналогичное напряжение и угол регулирования первой группы вентилей изменяются в прежнем направлении, но с такой скоростью^ что выпрямленное напряжение преобразователя сохраняется неизменным.An abrupt decrease in the input control voltage at a time causes a simultaneous decrease in the voltage of U of the inputs of the corresponding pulse-phase control units with the maximum possible speed sensor 3 (Fig. 1) of the change in the reference pulse-phase control U ( Fig. 3). This leads to the regulation of all increasing the frequency of formation from the phases of the valve groups, changing the angles of regulation ~ 35, i <. ,, but (Fig. 2), and the rectified groups of valves decrease E t1 . (t) = E3. cos + lilt) (E ^, E l1 „, or decrease according to the voltage of the switched-on valves (^ dl , e d2 > decrease on, that ug-30 groups of valves with a speed equal to the carbon fiber network (for an infinitely large number of continuous voltages according to the law -P 1 -) ~ Е ( · cos (с6 4н0Ч + Е сС у 4 ~ Ф и · до cosine anode anode - Fig. 3) which causes the rectified voltage of the converter at the maximum speed (Unified Fig. 2 and (unit t - Fig. 3) . At 45 t, the rectified voltage of the converter reaches a steady-state value and the process of changing the control angles of the groups begins valves to the ratio corresponding to the corresponding alternate control while maintaining the rectified converter voltage constant, while the voltages at the inputs of the pulse-phase control units, and the investigator are 55, and the control angles of the third and fourth groups of valves change in the opposite direction with the maximum possible speed determined by the same master 3 (Fig. 1), and the voltage and angle of regulation of the first group of valves continue to change in the same direction at the same speed. The voltage at the input of the pulse-phase control unit 1, and, accordingly, the control angle 65 of the second group of valves, change at a speed lower than the limit value so that the voltage at the input of amplifier 5 (Fig. 1) remains unchanged, i.e., at a constant rectified converter voltage (plot t 2 ~ t ^ - Fig. 2, 3). At the moment, the rate of change of the angle of regulation of the second group of valves reaches the maximum possible value, and in the section t b - t 4 (Figs. 2, 3) the control angles of three groups of valves cX 2 <d. ·}, G4 and, accordingly, the voltage at the inputs of the blocks phase control of these groups 1C 2 , return to the initial state with maximum speed, and the same voltage and angle of regulation of the first group of valves change in the same direction, but at such a speed ^ that the rectified voltage of the converter remains unchanged.

В момент Ъд напряжения на входах блоков импульсно-фазового управления третьей и четвертой групп вентилей достигают уровня ограничения максимального значения, соответствующих минимальному углу регулирования этих групп вентилей, поэтому на участке t4 — t5 (фиг. 2, 3) изменяются напряжения и углы регулирования только первых двух групп вентилей в противоположных направлениях.At the moment bd, the voltages at the inputs of the pulse-phase control units of the third and fourth groups of valves reach the maximum level limiting value corresponding to the minimum angle of regulation of these valve groups, therefore, at the t 4 - t 5 section (Fig. 2, 3), the voltage and control angles change only the first two groups of valves in opposite directions.

В момент t5 напряжение на входе блока импульсно-фазового управления второй группы вентилей достигает уровня ограничения максимального значения, и преобразователь переходит в статический режим работы с соотношением углов регулирования групп вентилей, соответствующим поочередному управлению. Для сравнения на фиг. 2 пунктиром показано изменение угла регулирования ci -1 и выпрямленного напряжения Ej первой группы зентилей, а на фиг. З1выпрямленного напряжения преобразователя при отработке того же скачка входного напряжения управления преобразователем с обычным устройством поочередного управления. В этом случае процесс отработки входного напряжения заканчивается в момент времени для преобразователя с бесконечно большим числом фаз (фиг. 2) или в момент времени t = t5 < Ь^для преобразователя, изображенного на фиг. 3. На участке — t ? видно, что переход от поочередного управления к одновременному при быстрых процессах управления позволяет уменьшить также и величину запаздывания, определяемую ограниченным числом фаз регулируемых на данном участке групп вентилей.At time t 5, the voltage at the input of the pulse-phase control unit of the second group of valves reaches the limit value of the maximum value, and the converter goes into a static mode of operation with the ratio of the control angles of the valve groups corresponding to the alternate control. For comparison, in FIG. 2, the dotted line shows the change in the control angle ci -1 and the rectified voltage Ej of the first group of zentiles, and in FIG. З 1 rectified voltage of the converter when practicing the same jump in the input voltage of the converter control with a conventional alternating control device. In this case, the process of testing the input voltage ends at a point in time for a converter with an infinitely large number of phases (Fig. 2) or at time t = t 5 <b ^ for the converter shown in FIG. 3. On the site - t ? It can be seen that the transition from sequential control to simultaneous control during fast control processes also reduces the delay, which is determined by the limited number of phases of the valve groups regulated in this section.

Таким образом, использование в предлагаемом устройстве общего для всех каналов операционного усилителя и блоков обратной связи облегчает настройку, повышает точность работы устройстве!, для поочередного управле9 ния и обеспечивает линейность регулированной характеристики преобразователя.Thus, the use in the proposed device of a common operational amplifier and feedback blocks common to all channels facilitates tuning, increases the accuracy of the device !, for sequential control, and ensures linearity of the controlled characteristics of the converter.

Включение в схему устройств типа задатчика интенсивности, используемых в качестве датчиков запаздывания регулирования, позволяет при быстрых процессах перейти от поочередного управления групп вентилей к одновременному и за счет этого повысить предельное быстродействие преобразователя,Скорейшее возвращение после окончания быстрого процесса к статическому соотношению углов регулирования, соответствующему поочередному управлению, делает незначительным снижение энергетических показателей. В целом данное устройство обеспечивает повышение статической и динамической точности систем регулирования, содержащих вентильные преобразователи с поочередным управлением. Учитывая простоту 20 устройства, оно может найти широкое, применение в установках, где эти показатели являются важными: в преобразователях частоты с непосредственной связью, быстродействующих системах тиристорного электропривода и т. п.The inclusion in the circuit of devices such as an intensity adjuster, used as control delay sensors, allows for fast processes to switch from the alternate control of valve groups to simultaneous and thereby increase the maximum speed of the converter. As soon as possible after the end of the fast process, the static ratio of the control angles corresponding to the alternate management, makes a slight decrease in energy performance. In General, this device provides increased static and dynamic accuracy of control systems containing valve converters with alternating control. Given the simplicity of the device 20, it can be widely used in installations where these indicators are important: in direct-coupled frequency converters, high-speed thyristor electric drive systems, etc.

Claims (2)

Изобретение относитс  к электротех нике и может быть использовано в вентильных преобразовател х электрической энергии, таких как управл емые вьmp  o тeли, инверторы, ведомые сетью , преобразователи частоты с непосредственной св зью, содержащие две или несколько групп вентилей, углы регулировани  которых при регулироваНИИ выпр мленного напр жени  измен ютс  поочередно. Известно устройство дл  поочередного управлени  вентильным преобразователем , состо щим из п групп вентилей , содержащее п каналов управлени  с соответствующим числом систем импульсно-фазового управлени , снабженных устройствами ограничени  максимального и минимального значени  вход ного напр жени  и источниками напр жени  начального смещени  П. Наилучший энергетический режим с наибольшим значением коэффициента мощ ности обеспечиваетс  тогда, когда на любом уровне выпр мленного напр жени  поддерживаетс  такое соотношение углов регулировани  групп вентилей, при котором разность их значений имеет на ибольшую возможную величину. Дл  этого на любом участке диапазона регулировани  выпр мленного напр жени  должен измен тьс  угол регулировани  только одной группы вентилей, а угды регулировани  остальных групп сохран ютс  неизменными, равными максимальному или минимальному значени м. После достижени  предельного значени  угла регулируемой группы вентилей его . значение остаетс  неизменным и начинаетс  следующий участок диапазона регулировани , на котором измен етс  угол регулировани  следующей группы вентилей. Таким образом, обеспечиваетс  поочередное регулирование групп вентилей. Недостатком данного устройства  вл етс  невысока  точность регулировани . Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению  вл етс  устройство дл  поочерёдного управлени  вентильным преобразователем, в котором в каждом из п каналов управлени  содержатс  блоки импульснофазового управлени , на входах которых включены блоки ограничени  максимального и минимального значений напр жени . Источник входного напр жени  управлени  Ug подключен ко входам всех блоков ограничени  вместе с источниками индивидуальных дл  каждого канала напр х ений смещени  , Благодар  наличию напр жений смещени  и блоков ограничени  обеспечиваетс  поочередное изменение углов ре .гулировани  на выходах блоков импульсно-фазового управлени  2. Вследствие отсутстви  в схеме управлени  каких-либо инерционных элементов напр жение на входах систем импульсно-фаэового управлени  зависит только от величины входного управл ющего напр жени  и имеют одинаковые значени  как в статически:х,, так и в динамических режимах, в то , ;врем  как выпр мленное напр женисз измен етс  с запаздыванием, обусловленны-м дискретностью управлени  к неполной управл емостью вентилей только той группы, углы регулировани  кото;рой измен ютс  на данном участке диапазона регулировани . Недостатком данного устройстве  вл етс  то, что на каждом участке диапазона регулировани  вьшр мленного напр жени , входные напр жени  систем импульсно-фазового управлени  и соответствующие им углы регулировани  групп вентилей измен ютс  одинаково :как в статических, так и в динамических режимах, В результате зтогс преоб разователи с поочередным управлением :о6ладают худшими динамически да свойст вами по сравнению с преобразовател г-и В которых регулирование выпр мленного напр жени  происходит при одновременном изменении углов регулировани  все вемтилей. Как известно, быстродействие вентильных преобразователей огракичиваетс  дискретностью управлени ; св зан ной с ограниченным числом фаз и неполной управл емостью Б силу которой при быстром увеличении угла регулировани , когда скорость его изменени  превышает угловую частоту питающей сети, выпр мленное напр жение не может уменьшатьс  быстрее снижени  мгно венного значени  синусокдальногЪ напр жени  включенных вентилей Поэтому при поочередном изменении углов регу .пйровани  групп вентилей бёгстродействие преобразовател  будет определ тьс  TOJJbKo быстродействием той группы вентилей, углы которой измен ютс  на данном участке диапазона регулировани , т. е. числом фаз только этой группы вентилей и возможной скоростью изменени  только той доли напр жени , которую вносит эта группа в полное выпр мленное напр жение преобразовател . Следовательно, быстродействие преобразователей будет ниже чем при одновременном изменении углов регулировани  всех вентилейi Другим недостатком устройства дл  поочерелного управлени   вл етс  трудность получени  высокой точности поочередного изменени  углов регулировани  вентильных групп и линейности регулировочной характеристики преобразовател  особенно при больщом числе поочередно регулируемых групп вентилей. Дл  строго поочередного изменени  углов регулировани  необходимо подобрать такие значени  уровней ограничени  и напр жений начального смещени  каналов управлени , чтобы минимальное значение напр жени  на входе системы импульсно-фазового управлени  одного Канала и максимальное значение напр жени  на входе системы импульсно-фазового управлени  достигалось при одном и том же значении входного напр жени  управлени , В противном случае в рейгулировочной характеристике по вл ютс  участки зоны нечувствительности , или на некоторых участках имеет место одновременное изменение углов двух групп вентилей, что также сказываетс  на .линейности регулировочной характеристики и ухудишет энергетические показатели преобразовател . Учитыва  ограниченную стабильность элементов схемы и источников смещени  добитьс  правильного сопр жени  участков регулировочной характеристики в существующих устройствах можно только с небольшой точностью. Поскольку участки регулировочной характеристики имеют разный наклон (особенно в преобразовател х, содержащих неоднородные группы вентилей, как, например в схеме с дополнительными вентил ми ) , получение линейности св за о с дополнительными трудностн.ми. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и точности регулировани  . Цель достигаетс  тем, что известное устройство дл  управлени  вентильным преобразователем снабжено в каждом канале управлени  блоком обратной св зи и задатчиком интенсивности, ограничивающим скорость изменени  напр жени  значением равным отношению угловой частота питающей сети к коэффициенту передачи блока импульсно-фазового управлени , и общим дл  всех каналов оп рационным усилителем, причем sxo.u задатчика интенсивности подключен к выходу блока ограничени  максимального и минимального значени  входного напр жени , выход - ко входам блока кмпульсно-фазового управлени  и блока обратной св зи, выход которого подключен ко входу операционного усилител ,, выход опарационного усилител  подключен ко )зходу блока ограничени  максиыа .чъкого и минимального значений напр жени  . На фиг. 1 представлена блок-схема устройства дл  поочередного управлени  преобразователем; на фиг. 2 - переходнне характеристики, иллюстрирующие процесс изменени  углов регулировани  oi ,oi,ot, выпр мленных напр жений , Е, , Eg , Е. соответствующих групп вентилей, а также выпр мленного напр жени  преобраэовател  Ejj, дл  случа , когда число фаз групп вентилей бесконечпо велико; на фиг. 3 - переходные характеристики, иллюстрирующие изменение напр жений на входах блоков импульсно-фаэового управлени  Us, , U , U,, U и выпр мленных , напр жений соответствующих групп вентилей Е , R,, е,, EcL4 также выпр мленного напр жени  того же преобразовател  , но при шестифазных группах вентилей. В данном устройстве (фиг. 1) между входами блоков 1 импульсно-фазового управлени  каждого канала управлени  и выходами соответствующих блоков 2 ограничени  максимального и минимального значений входного напр жени  включен задатчик 3 интенсивности, ограничивающий скорость изменени  напр  жени  на уровне, равным отношению угловой частоты питающей сети к коэффициенту передачи систем импульсно-фазового управлени . К выходам задатчиков 3 подключены входы блоков 4 обрат ной св зи, имеющие коэффициент переда чи , пропорциональный суммарному передаточному коэффициенту соответствующих групп -вентилей и их блоков импуль сно-фазового управлени , а входы этих блоков совместно с источником входного напр жени  Ug подключены ко вхо ду операционного усилител  5 с большим коэффициентом усилени , выход которого вместе с источником индивидуальных дл  каждого канала напр жений смещени  и подключен ко входам бло ков 2 ограничени  напр жени  всех каналов управлени . При медленных изменени х входного напр жени  управлени , когда скорость изменени  напр жени  на выходе блоков 2 ограничени  не превышает величины, ограничиваемой задатчиками 3, напр же ни  на входах блоков 1 импульсно-фазо вого управлени  измен ютс  поочередно при условии, что ограничение минимального значени  напр жени  i-ro ка нала происходит при значении входног напр жени  управлени  не меньшим его значени , соответствующего ограниче нию максимального значени  напр жени ( i + 1)-го канала, т. е. при Umw - . ° с-;ло u+AV Вследствие большого коэффициента усилени  усилител  5 суммарное значе ние напр жений на выходе блоков 4 об ратной св зи равно по величине (и об ратно по знаку) входному напр х ению управлени  Ug. Напр жение на выхо де усилител  5 измен етс  непрерывно во всем диапазоне, если -wih c (i4.-i) c (,-i.o или с резкими скачками на стыках уча стков, обусловленными разностью (U ). Посколь UcM) - ( U, ку переда.гочкыо коэффициенты блокон обратных св зей пропорциональны сум-марным передгэточным коэффициентам соответствующих групп вентилей и их блоков импульсно-фазового управлени , регулировочна  характеристика преобразовател  будет линейной. При нелинейной зависимости приращени  выходного напр .чсени  преобразовател  от приращений напр жени  на входах блоков импульсно-фазового управлени  характеристики блоков обратной св зи должны представл ть собой соответствующие нелинейности. При быстрых изменени х входного напр жени  управлени , когда требуема  скорость изменени  выпр мленного напр жени  не может быть обеспечена за счет изменени  углов регулировани  той группы вентилей, котора  регулируетс  на данном участке диапазона регулировани , напр жение на входе , блока 1 импульсно-фазового управлени  этого канала управлени  измен етс  с преде-пьной скоростью, ограничиваемой задатчиком 3 к соответствующей скорос-ти изменени  углов регулировани , равной угловой частоте питающей сети. Напр жение на выходе устройства 3 этого канала управлени  при этом измен етс  медленнее,- чем напр лсение на его входе, а напр жение на выходе блока 4 обратной св зи измен етс  пропорционально предельной скорости изменени  выпр мленного напр жени  при условии, что число фаг данной группы вентилей бесконечно велико (т. е. без учета цискретности управлени ). Поскольку скорость изменени  напр жени  на выходе блока обратной св зи этого канала ниже скорости измененрт  входного напр жени  управлени , напр жение на выходе усилител  5 резко измен етс  настолько , что вызывает cyMNsapuoe изменение сигналов на выходе всех блоков обратной св зи со скоростью, равной скорости изменени  входного напр жени  управлени . Это приводит к изменению напр жений на входах блоков 1 импульсно-фазового управлени  одного или нескольких следующих каналов управлени , т. е. к одновременному изменению углов регулировани  двух или большего числа групп вентилей. В предельном случае измен ютс  с максимальной скоростью углы регулировани  всех групп вентилей, что соответствует наибольш-ей возможной скорости изменени  выходного напр жени  преобразовател . В.таких режимах уменьшаетс  также и запаздывание, обусловленное ограниченным числом фаз регулируемой группы вентилей, так как дис сретность управлени  определ етс  дискретностью всех групп вентилей, углы регулировани  коTopbix претерпевают изменени . После достижени  заданного значени  выходного напр жени  преобразовател  процесс изменени  напр жений на входах блоков 1 импульсно-фазового управлени  будет продолжатьс  при неизменном значении входного напр жени  управлени  и выходного напр жени  пре образовател . Выходное напр жение опе рационного усилител  5 измен етс  настолько , что обеспечивает равенство суммарного значени  напр жении на выходе блоков обратной св зи значению входного напр жени  управлени . Процесс завершаетс , когда напр жени  во всех каналах управлени  примут эначеНИН , соответствующие статическому режиму работы. Поскольку такие процессы нос т кратковременный характер (длительность их измер етс  тыс чньп- и дол ми секунды), ухудшение энергетических характеристик преобразовател , вызванное нарушением поочередного регулировани  в динамических режимах, незначительно. Скачкообразное уменьшение входного напр жени  управлени  в момент времени Ц вызывает одновременное уменьшечие напр жени  Uv,, и,, , , . входах соответствующих блоков импульс но--фазового управлени  с максимально возможной скоростью, определ емой задатчиком 3 (фиг. 1) и равной скорости изменени  опорного напр жени  блоков импульсно-фазового управлени  и, (фиг. 3). Это Приводит к тому, что уг лы регулировани  всех групп вентилей возрастают со скоростью, равной угловой частоте питающей сети (дл  преобразовани  с бесконечно большим чис;лом фаз групп вентилей изменение углов ре гулировани  d. , ), , непрерыв но (фиг. 2), а выпр мленные напр жени группы вентилей уменьшаютс  по закону Е,. (t) E.COSi(t) Ес1,,;СОБ(с.,„дц+ + lf.)t) (Е, Ёд„, Е, Е,-фиг. 2) или снижатьс  по косинусоидам анодног напр жени  включенных вентилей ( otj о(.4 - фиг. 3) что вызывает уменьшение выпр мленного напр жени  преобразовател  с предельной скорость ( Ед на фиг. 2 и фиг. 3). В момент времени t выпр мленное напр жение преобразовател  достигает установившеес  значение и начинаетс  процес изменени  углов регулировани  групп вентилей к соотношению, соответствующему поочередному управлению при сохранении неизменным выпр мленного напр жени  преобразовател . При этом напр жени  на входах, блоков импульсно--фазового управлени , а следователь но,- и углы регулировани , третьей и четвертой групп вентилей измен ютс  в противоположном направлении с максимально возможной скоростью, опр€;дел емой тем же задатчиком 3 (фиг. 1), а напр жение и угол регулировани  пер вой группы вентилей продолжают измен тьс  в прежнем направлении с той же скоростью. Напр жение на входе бло ка 1 импульсно-фазового управлени , а соответственно и угол регулировани  второй группы вентилей измен ютс  со скоростью меньшей предельной таким образом , что напр жение на входе усилител  5 (фиг. 1) остаетс  неизменным, т. е. при неизменном выпр мленном напр жении преобразовател  (участок фиг. 2, 3). В момент t скорость изменени  угла регулировани  второй группы вентилей достигает максимального возможного значени  и на участке t,, - tд (фиг. 2, 3) углы регулировани  трех групп вентилей cXj , (з 4 соответственно напр жени  на входах блоков импульсно-фазового управлени  этих групп 4. °звращаютс  к исходному состо нию с максимальной скоростью, а аналогичное напр жение и угол регулировани  первой группы вентилей измен ютс  в прежнем направлении, но с та-кой скоростью что выпр мленное напр жение преобразовател  сохран етс  неизменным. В момент Ьд напр жени  на входах блоков импульсно-фазового управлени  третьей и четвертой групп вентилей достигают уровн  ограничени  максимальмого значени , соответствующих минимальному углу регулировани  этих групп вентилей, поэтому на участке t - t (фиг. 2, 3) измен ютс  напр жени  и углы регулировани  только первых двух групп вентилей в противоположных направлени х. В момент tj напр жение на входе блока импульсно-фазового управлени  второй группы вентилей достигает уровн  ограничени  максимального значени , и преобразователь переходит в ст тический режим работы с соотношением углов регулировани  групп вентилей, соответствующим поочередному управлению. Дл  сравнени  на фиг. 2 пунктиром показано изменение угла регулировани  ci 1 и выпр мленного напр жени  первой группы вентилей, а на фиг. 3 выпр мленного напр жени  преобразовател  i при отработке того же скачка входного напр жени  управлени  преобразователем с обычным устройством поочередного управлени . В этом случае процесс отработки входного напр жени  заканчиваетс  в момент времени t дл  преобразовател  с бесконечно большим чнслом фаз (фиг. 2) или в момент времени t tj преобразовател , изображенного на фиг. 3. На участке t - t видно, что переход от поочередного управлени  к одновременному при быстрых процессах управлени  позвол ет уменьшить также и величину запаздывани , определ ем,та ограниченным числом фаз регулируемых на данном участке групп вентилей. Таким образом, использование в предлагаемом устройстве общего дл  всех каналов операционного усилител  и блоков обратной св зи облегчает настройку, повышает точность работы устройстве, дл  поочередного управлени  и обеспечивает линейность регулированной характеристики преобразовател . Включение в схему устройств типа задатчика интансивности, используемых в качестве датчиков запаздывани  регулировани , позвол ет при быстрых процессах перейти от поочередного управлени  групп вентилей к одновременному и за счет этого повысить предель ное быстродействие преобразовател ,. Скорейшее возвращение после окончани  быстрого процесса к статическому соотношению углов регулировани , соответствующему поочередному управлению , делает незначительным снижение энергетических показателей. В целом данное устройство обеспечивает повышение статической и динамической точ ности систем регулировани , содержащи вентильные преобразователи с поочеред ным управлением. Учитыва  простоту устройства, оно может найти широкое, применение в установках, где эти пок затели  вл ютс  важными: в преобразо вател х частоты с непосредственной св зью, быстродействующих системах тиристорного электропривода и т. п. Формула изобретени  Устройство дл  поочередного управ лени  вентильным преобразователем, с сто щим из п групп вентилей, содержа шее в каждом из п каналов управлени  блок импульсно-фазового управлени  и блок ограничени  максимального и минимального значени  входного напр жени , ко входу которого подключен источник напр жени  начального смещени , отличающеес  тем, что, с целью повьшени  быстродействи  и точности регулировани , оно снабжено в каждом канале управлени  блоком обратной св зи и задатчиком интенсивности , ограничивающим скорость изменени  напр жени  значением, равным отношению угловой частоты питсшзщей сети к коэффициенту передачи блока импульсно-фазового управлени , и общим дл  всех каналов операционным усилителем, причем вход задатчика интенсивности подключен к выходу блока ограничени  максимального и минимального значений входного напр жени , выход - ко входам блока импульсно-фазового управлени  и блока обратной сд зи , выход которого подключен ко входу операционного усилител , выход операционного усилител  подключен ко входу блока ограничени  максимального и минимального значений напр жени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Каганов И. Л. Электронные и ионные преобразователи. Часть III ГЭИ, 1956, с. 255-260. The invention relates to electrical engineering and can be used in electrical energy converter units, such as controlled optics, inverters driven by a network, frequency converters with direct communication, containing two or more groups of valves, the control angles of which are straightened. voltages alternate alternately.  A device is known for alternately controlling a valve converter consisting of n groups of valves containing n control channels with a corresponding number of pulse-phase control systems equipped with devices for limiting the maximum and minimum input voltage and the sources of the initial bias voltage P.  The best energy mode with the highest value of the power factor is provided when at any level of rectified voltage a ratio of control angles of valve groups is maintained, at which the difference of their values has the largest possible value.  For this, the control angle of only one valve group should be changed at any part of the control voltage range, while the rest of the control groups of the other groups should remain unchanged equal to the maximum or minimum value.  After reaching the limit value of the angle of the adjustable group of valves.  the value remains unchanged and the next part of the control range starts, at which the control angle of the next valve group changes.  In this way, alternate adjustment of valve groups is provided.  The disadvantage of this device is the low control accuracy.  The closest to the technical essence of this invention is a device for sequential control of a gate converter, in which in each of the n control channels there are pulsed phase control units, at the inputs of which the maximum and minimum voltage limiting blocks are included.  The input control voltage source Ug is connected to the inputs of all the limiting blocks together with the sources of the bias voltages that are specific for each channel. Due to the presence of the bias voltages and the limiting blocks, the angle of rotation is alternately changed. pulsation at the outputs of the pulsed-phase control units 2.  Due to the absence of any inertial elements in the control circuit, the voltage at the inputs of the pulse-phase control systems depends only on the magnitude of the input control voltage and has the same values both in static: x, and in dynamic modes; how the rectified voltage varies with a delay due to the discreteness of the control to the incomplete controllability of the valves of only that group whose control angles are different in this part of the control range.  The disadvantage of this device is that at each part of the control voltage range, the input voltages of the pulse-phase control systems and the corresponding control angles of the valve groups change in the same way: in both static and dynamic modes, as a result alternately controlled converters: they are the worst dynamically and compared to the converter, where correction of the rectified voltage occurs while simultaneously changing the angles egulirovani all vemtiley.  As is known, the speed of valve converters is limited by the control resolution; associated with a limited number of phases and incomplete controllability, due to the rapid increase in the control angle, when its rate of change exceeds the angular frequency of the supply mains, the rectified voltage cannot decrease faster than the instantaneous sinus voltage of the switched gates. changing angles adjustment of valve groups; the speedless response of the converter will be determined by TOJJbKo by the speed of that valve group, the angles of which vary in this part of the control range, t.  e.  the number of phases of only this group of valves and the possible rate of change only of the fraction of the voltage that this group contributes to the total rectified voltage of the converter.  Consequently, the speed of the converters will be lower than when simultaneously adjusting the control angles of all the valves. Another disadvantage of the device for sequential control is the difficulty of obtaining high accuracy of alternately changing the angle of control of the valve groups and the linearity of the control characteristic of the converter, especially with a large number of alternately adjustable groups of valves.  For a strictly alternate variation of the control angles, it is necessary to select the values of the limitation levels and the initial control channel bias voltages so that the minimum value of the voltage at the input of the single-channel pulse-phase control system and the maximum value of the voltage at the input of the pulse-phase control system with one and the same value of the input control voltage; Otherwise, dead-band regions appear in the regulation characteristic, or on some ASTK there is a simultaneous change of the angles of the two groups of valves, which also skazyvaets on. linearity of the regulating characteristic and worsen the energy performance of the converter.  Taking into account the limited stability of the circuit elements and sources of bias, the correct conjugation of the areas of the adjustment characteristic in existing devices can be achieved only with a small accuracy.  Since the sections of the regulation characteristic have different slopes (especially in converters containing heterogeneous groups of valves, such as, for example, in a circuit with additional valves), obtaining linearity is associated with additional difficulties. mi  The aim of the invention is to improve the speed and accuracy of regulation.  The goal is achieved by the fact that a known device for controlling a valve converter is provided in each control channel with a feedback unit and an intensity setter, limiting the rate of voltage variation with a value equal to the ratio of the angular frequency of the supply network to the transmission coefficient of the pulse-phase control unit, and common to all channels an op amp, and sxo. u intensity control unit is connected to the output of the limiting unit of the maximum and minimum value of the input voltage, output to the inputs of the pulsed-phase control unit and the feedback unit, the output of which is connected to the input of the operational amplifier, the output of the booster amplifier connected to the output of the limiting unit . low and minimum voltage values.  FIG.  1 is a block diagram of a device for alternately controlling a converter; in fig.  2 - transient characteristics illustrating the process of changing the adjustment angles oi, oi, ot, rectified voltages, E, Eg, E.  the corresponding valve groups, as well as the rectified voltage Ejj of the converter, for the case when the number of valve group phases is infinitely large; in fig.  3 - transient characteristics illustrating the change in voltages at the inputs of the pulsed-phase control units Us,, U, U, U, U and rectified, the voltages of the corresponding valve groups E, R, e, EcL4, also the rectified voltage of the same converter, but with six-phase valve groups.  In this device (FIG.  1) between the inputs of the pulsed-phase control blocks 1 of each control channel and the outputs of the respective blocks 2 of limiting the maximum and minimum values of the input voltage, the intensity indicator 3 is turned on, limiting the rate of voltage variation at a level equal to the ratio of the angular frequency of the supply mains to the transmission coefficient of the pulsed systems -phase control.  The outputs of setters 3 are connected to the inputs of feedback units 4, which have a transmission coefficient proportional to the total transfer coefficient of the corresponding groups of fans and their pulse-phase control blocks, and the inputs of these blocks together with the input voltage source Ug are connected to input an operational amplifier 5 with a large gain, the output of which, together with the source, is an individual bias voltage for each channel and is connected to the inputs of the blocks 2 of the voltage limit of all control channels laziness.  With slow changes in the input voltage of the control, when the rate of change of voltage at the output of the limiting blocks 2 does not exceed the value limited by the setting units 3, the voltage at the inputs of the pulsed phase control blocks 1 changes alternately, provided that the limitation of the minimum value of i-ro channel voltage occurs when the value of the input control voltage is not less than its value, corresponding to the limit of the maximum voltage value of the (i + 1) -th channel, t.  e.  with umw -.    ° c-; u + AV Due to the large gain of the amplifier 5, the total value of the voltages at the output of the feedback units 4 is equal in magnitude (and in sign) to the input control voltage Ug.  The output voltage of amplifier 5 varies continuously throughout the entire range if -wih c (i4. -i) c (, -i. o or with sharp jumps at the junctions of the sites, caused by the difference (U).  Since UcM) - (U, ku fore. Since the feedback block feedback ratios are proportional to the sum of the front transfer coefficients of the respective groups of valves and their pulse-phase control units, the control characteristic of the converter will be linear.  When the nonlinear dependence of the output increment eg. The values of the converter from the voltage increments at the inputs of the pulse-phase control units of the characteristics of the feedback units should be the corresponding nonlinearity.  With rapid changes in the input control voltage, when the required rate of change of the rectified voltage cannot be achieved by changing the control angles of the valve group that is controlled in this part of the control range, the input voltage of the pulsed phase control unit 1 the control channel changes with a predetermined speed limited by setpoint 3 to the corresponding rate of change of the control angle equal to the angular frequency of the supply network.  The voltage at the output of the device 3 of this control channel at the same time changes more slowly, than the voltage at its input, and the voltage at the output of feedback unit 4 changes in proportion to the maximum rate of change of the rectified voltage, provided that the number of phages given valve groups are infinitely large (t.  e.  without ciscreteness of control).  Since the rate of change of the voltage at the output of the feedback unit of this channel is lower than the speed of the input control voltage, the voltage at the output of the amplifier 5 changes dramatically so that it causes a cyMNsapular change of the signals at the output of all feedback units at a rate equal to the rate of change input voltage control.  This leads to a change in the voltages at the inputs of the pulsed-phase control units 1 of one or more of the following control channels, t.  e.  to simultaneously change the control angle of two or more valve groups.  In the limiting case, the angles of control of all groups of gates vary with the maximum speed, which corresponds to the highest possible rate of change of the output voltage of the converter.  AT. In such modes, the delay due to the limited number of phases of the adjustable valve group is also reduced, since the timing of control is determined by the discreteness of all the valve groups, the control angles to Topbix change.  After reaching the set value of the output voltage of the converter, the process of changing the voltages at the inputs of the blocks 1 of the pulse-phase control will continue at the same value of the input control voltage and the output voltage of the converter.  The output voltage of the operational amplifier 5 is changed to such an extent that ensures the total value of the voltage at the output of the feedback units to the value of the control input voltage.  The process is terminated when the voltages on all control channels assume an erinformation corresponding to the static mode of operation.  Since such processes are of short duration (their duration is measured in thousands and fractions of a second), the deterioration of the power characteristics of the converter caused by the violation of alternate regulation in dynamic modes is insignificant.  The step-wise decrease of the input control voltage at the time point C causes the simultaneous decrease of the voltage Uv ,, and ,,,,.   the inputs of the respective pulsed-phase control units with the maximum possible speed determined by the setting device 3 (Fig.  1) and equal to the rate of change of the reference voltage of the pulsed-phase control units, and (Fig.  3).  This leads to the fact that the control angle of all valve groups increases with a speed equal to the angular frequency of the supply network (to convert with an infinitely large number; phase of the valve groups) change the control angles d.  ,),, continuous (FIG.  2), and the rectified voltage of the valve group decreases according to the law E ,.  (t) E. COSi (t) Ec1 ,,; GSS (p. , „Ds + + lf. ) t) (E, Ed, E, E, -fig.  2) or decrease by the cosine of the anodic voltage of the switched on valves (otj o (. 4 - FIG.  3) which causes a decrease in the rectified voltage of the converter with a speed limit (U in FIG.  2 and FIG.  3).  At time t, the rectified voltage of the converter reaches a steady-state value and begins the process of changing the angle of adjustment of the valve groups to the ratio corresponding to the sequential control while keeping the rectified voltage of the converter unchanged.  In this case, the voltage at the inputs of the pulsed - phase control units, and consequently, the control angles, of the third and fourth groups of valves change in the opposite direction with the maximum possible speed defined by the same unit 3 (Fig.  1), and the voltage and control angle of the first valve group continue to change in the same direction at the same speed.  The voltage at the input of the pulsed-phase control unit 1 and, accordingly, the control angle of the second group of valves change at a speed lower than the limit so that the voltage at the input of the amplifier 5 (Fig.  1) remains unchanged, t.  e.  while the rectifier voltage of the converter is unchanged (part of FIG.  2, 3).  At the time t, the rate of change of the control angle of the second group of valves reaches the maximum possible value, and in the area t ,, - td (Fig.  2, 3) control angles of three groups of valves cXj, 3 4, respectively, the voltage at the inputs of the pulsed-phase control units of these groups 4.  ° C converts to the initial state at maximum speed, and the same voltage and control angle of the first group of valves changes in the same direction, but at such a speed that the rectified voltage of the converter remains unchanged.  At the time Bd, the voltage at the inputs of the pulsed-phase control units of the third and fourth valve groups reaches the limiting level of the maximum value corresponding to the minimum control angle of these valve groups, therefore in the area t - t (Fig.  2, 3) the voltages and angles of adjusting only the first two valve groups in opposite directions change.  At the instant tj, the voltage at the input of the pulse-phase control unit of the second valve group reaches the limit value of the maximum value, and the converter switches to a static operating mode with a ratio of valve control angles corresponding to the sequential control.  For comparison, in FIG.  2 the dotted line shows the change in the angle of adjustment ci 1 and the rectified voltage of the first group of valves, and FIG.  3 of the rectified voltage of the converter i when testing the same jump of the input control voltage of the converter with a conventional alternating control device.  In this case, the process of testing the input voltage ends at time t for a converter with an infinitely large phase ratio (Fig.  2) or at the time t tj of the converter shown in FIG.  3  In the section t - t, it can be seen that the transition from sequential control to simultaneous control with fast control processes also reduces the amount of delay, which is determined by the limited number of phases of valve groups regulated in this section.  Thus, using the proposed device common to all channels of the operational amplifier and feedback units facilitates tuning, improves the accuracy of operation of the device, for sequential control, and ensures the linearity of the regulated characteristics of the converter.  The inclusion in the circuit of devices such as the incendance setting device, used as control lag sensors, makes it possible, during fast processes, to switch from alternate control of valve groups to simultaneous control and thereby increase the maximum speed of the converter,.  An early return after the end of the fast process to the static ratio of the regulation angles corresponding to the sequential control makes the reduction of the energy indices insignificant.  In general, this device provides an increase in the static and dynamic accuracy of control systems containing valve transducers with alternate control.  Taking into account the simplicity of the device, it can be widely used in installations where these drivers are important: in frequency converters with direct communication, high-speed thyristor-drive systems, and so on.  P.  The invention is a device for alternately controlling a valve converter, consisting of n groups of gates, containing a neck in each of the n control channels a pulse-phase control unit and a limiting unit for maximum and minimum input voltage, to whose input a source of initial voltage is connected. bias, characterized in that, in order to improve the speed and accuracy of the regulation, it is provided in each control channel with a feedback unit and an intensity adjuster, limiting The rate of voltage change is equal to the ratio of the angular frequency of the power supply network to the transmission coefficient of the pulse-phase control unit and common to all channels by the operational amplifier, the intensity setting input connected to the output of the limiting unit of the maximum and minimum values of the input voltage, output to the inputs a pulse-phase control unit and a reverse sdj block whose output is connected to the input of the operational amplifier, the output of the operational amplifier connected to the input of the unit is limited maximum and minimum voltage values.  Sources of information taken into account during the examination 1. Kaganov I.  L.  Electronic and ion converters.  Part III of the SEI, 1956, p.  255-260.   2.Авторское свидетельство СССР 37954, кл. Н 02 Р 13/16, 1970.2. Authors certificate of USSR 37954, cl. H 02 R 13/16, 1970. .. UcH.2UcH.2 rHZII} rHZII} iiutu  iiutu «Риг f «8, fda. (Ц / Фаа.2"Rig f" 8, fda. (D / Faa.2
SU782577248A 1978-02-06 1978-02-06 Device for alternate control of power-diode converters SU736354A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782577248A SU736354A1 (en) 1978-02-06 1978-02-06 Device for alternate control of power-diode converters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782577248A SU736354A1 (en) 1978-02-06 1978-02-06 Device for alternate control of power-diode converters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU736354A1 true SU736354A1 (en) 1980-05-25

Family

ID=20747811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782577248A SU736354A1 (en) 1978-02-06 1978-02-06 Device for alternate control of power-diode converters

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU736354A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723304C1 (en) * 2020-01-17 2020-06-09 Илья Николаевич Джус Method for alternate control of three-phase frequency converter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723304C1 (en) * 2020-01-17 2020-06-09 Илья Николаевич Джус Method for alternate control of three-phase frequency converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5566063A (en) Electronic power converter circuit arrangement and method for driving same
SU736354A1 (en) Device for alternate control of power-diode converters
US3835397A (en) Digitally controlled phase shift network
US6169504B1 (en) Device and method for converting analog signal to digital signal using interleaving sampling
RU2396689C2 (en) Control method of operation of power converter
GB2140632A (en) Electrical heating arrangement
EP3940956B1 (en) Control circuitry for power semiconductor switches using control signal feedback
CN102622957B (en) Multichannel LED constant current source driving circuit based on MOSFET of linear region with constant grid voltage
SU1721755A1 (en) Multiphase gated converter control unit
CN111211761A (en) Switching circuit
SU723751A1 (en) Frequency converter control method
SU922993A1 (en) Device for control of multi-bridge gate-type converter
RU2699017C1 (en) Device for control of two magnetized reactors (versions)
SU765977A1 (en) Method of control of stabilized converter
SU942240A1 (en) Device for pulse-phase control of converter
SU1283548A1 (en) Multichannel device for measuring temperature
EP0638211B1 (en) Electronic power regulator
SU1539755A1 (en) Minimum signal selector
SU1080176A1 (en) Shaft rotation angle encover
SU834721A1 (en) Device for determining mean value of pulse amplitudes
SU705639A1 (en) Method of controlling a rectifier frequency changer
SU516971A1 (en) Measuring transducer
SU1030955A1 (en) Gated resistance network
SU1248012A1 (en) Device for controlling converter
SU922688A1 (en) Ac voltage regulating device