SU905975A1

SU905975A1 - Method of control of converting cells

Info

Publication number: SU905975A1
Application number: SU802892187A
Authority: SU
Inventors: Борис Александрович Глебов
Original assignee: Московский Ордена Ленина Энергетический Институт
Priority date: 1980-03-10
Filing date: 1980-03-10
Publication date: 1982-02-15

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может найти применение в устройствах преобразовани электрической энергии дл питани различного рода потребителей энергии (электротехнологи , электропривод, системы электропитани ).The invention relates to electrical engineering and can be used in electrical energy conversion devices for powering various kinds of energy consumers (electrical technologies, electric drives, power supply systems).

Известен способ управлени преобразовательными чейками, соединенными по входу последовательно, имеющими общий силовой трансформатор, состо щий в том, что осуществл ют синхронную коммутацию силовых управл емых ключей в этих чейках 1.A known method of controlling converter cells connected in series in an input has a common power transformer in that they synchronously switch the power controlled keys in these cells 1.

Недостаток известного способа заключаетс в сложности схемной реализации , так как существенно усложн етс конструкци силового трансформатора и необходимо устройство управлени с значительным числом гальванически разв занных выходных канапо , равным числу коглмутируемых силовых ключей.A disadvantage of the known method is the complexity of the circuit implementation, since the construction of a power transformer is significantly complicated and a control device with a significant number of galvanically developed output channels, equal to the number of coherent power switches, is necessary.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ управлени , при котором осуществл ют коммутацию каждой из преобразовательных чеек и сравнивают напр жени питани данной чейки с заданным уровнем, в результате чего вырабатывают сигнал на вмравнивание напр жений питани преобразовательных чеек t2.The closest to the proposed method is a control method in which each of the converter cells is switched and the supply voltage of this cell is compared with a predetermined level, as a result of which a signal for equalizing the supply voltage of the converter cells t2 is generated.

Недостатки известного способа повышенные потери энергии,а также невысока надежность, обусловленна тем, что передача энергии может носить только односторонний характер.The disadvantages of this method are increased energy losses, as well as low reliability, due to the fact that the transfer of energy can only be one-sided.

Целью изобретени вл етс повышение КПД и надежности.The aim of the invention is to increase efficiency and reliability.

10ten

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу формируют дополнительный заданный уровень, превышаюошй основной, а оба уровн делают меньше полус5ммы напр жений The goal is achieved by the fact that, according to the method, an additional predetermined level is formed, exceeding the main level, and both levels do less than half a meter.

15 питани данной и соседней преобразовательных чеек, после чего производ т упом нутое С1 авнение напр жений и вь батывают сигнал на вьфавнивание напр жени , который запреща20 ет включение данной чейки, если ее напр жение питани станет меньше заданного уровн , и разрешает включение преобразовательной чейки, если напр жение питани чейки ста25 нет выше дополнительного уровн .15 power supply of this and neighboring converter cells, after which the said C1 voltage expansion is performed and a signal is issued to force the voltage, which prohibits the switching on of this cell if its supply voltage falls below a predetermined level, and permits the switching on of the converter cell, if the voltage of the sta25 cell is no higher than the additional level.

На -чертеже представлена схема работы двух соседних преобразовательных чеек.The drawing shows a diagram of the operation of two adjacent converter cells.

Схема содержит преобразовательные, The circuit contains converters,

30 чейки М и (М+1)соответственно 1 и 2,30 cells M and (M + 1) respectively 1 and 2,

конденсаторы 3 и 4 фильтров этих чеек; резистивные делители напр жени 5 и 6; шины питани 7,. 8 и 9 преобразовательных чеек 1 и 2; нагрузка 10, обща дл системы последовательно соединенных чеек.capacitors 3 and 4 filters of these cells; resistive voltage dividers 5 and 6; Power tires 7, 8 and 9 converter cells 1 and 2; load 10, common for a system of series-connected cells.

Ячейки 1 и 2 вход т в систему из N чеек, соединенных по входу последовательно . Соответственно последовательно соединены конденсаторы 3 и входных фильтров чеек 1 и 2. Управл ющие входы преобразовательных чеек 1 и 2 соединены с выходами резистивных делителей напр жени 5 и 6, включенных между шинами питани 7 и 9. Выходы преобразовательных чеек подключены к общей нагрузке 10 , системы последовательно соединенных преобразовательных чеек.Cells 1 and 2 are included in the system of N cells connected in series on the input. Correspondingly, capacitors 3 and input filters of cells 1 and 2 are connected in series. Control inputs of converter cells 1 and 2 are connected to the outputs of resistive voltage dividers 5 and 6 connected between power buses 7 and 9. The outputs of converter cells are connected to a common load 10, systems serially connected converter cells.

Способ управлени преобразовательными чейками состоит в следующем.The method of controlling the converter cells is as follows.

При первоначальном включении на конденсаторах 3 и 4 устанавливаютс напр жени , обратно пропорциональные емкости этих конденсаторов. В дальнейшем эти напр жени измен ютс в соответствии с величиной тока, потребл емого чейками по входной цепи . У чейки с большим током напр жение уменьшаетс , а у другой чейки соответственно возрастает.When initially switched on, capacitors 3 and 4 are set to a voltage inversely proportional to the capacitance of these capacitors. Further, these voltages vary in accordance with the amount of current consumed by the cells along the input circuit. In a cell with a large current, the voltage decreases, while that of the other cell increases accordingly.

Пусть большим током обладает чейка 1, и уменьшаетс напр жение на конденсаторе 3 ее входного фильтра . Когда это напр жение, обозначаемое Е(д, станет меньше, чем cLx) ,, где Е м4-1- напр жение на конденсаторе фильтра чейки 2, а А.л,1, чейка 1 отключаетс . При этом напр жение питани чейки 2 больше, чем E,+E() 1/2, и поэтому эта чейка остаетс so включенном состо нии. Ток этой чейки производит зар д конденсатора 3 фильтра чейки 1 и напр жение на нем возрастает. Когда напр жение достигает значени oLj tS(A+ +Е vv-n /2, где A,-rcLy Hod ij-cl/ произойдет включение чейки 1. При этом напр жение питани чейки 2 по-прежнему больше, чем ,1/2, поэтаэму она остаетс во включенном состо нии . Снова одновременно включены обе чейки и снова начинает уменьшатьс напр жение на конденсаторе 3 входного фильтра чейки 1, потребл ющей больший ток по входу. Далее описанные процессы повтор ютс .Let cell 1 have a high current and the voltage across the capacitor 3 of its input filter decreases. When this voltage, denoted by E (d, becomes less than cLx), where E m4-1, is the voltage across the capacitor of cell filter 2, and A. l, 1, cell 1 is turned off. At the same time, the supply voltage of cell 2 is greater than E, + E () 1/2, and therefore this cell remains in its so-on state. The current of this cell produces the charge of the capacitor 3 of the filter of cell 1 and the voltage across it increases. When the voltage reaches the value of oLj tS (A + + E vv-n / 2, where A, -rcLy Hod ij-cl / cell 1 will turn on. In this case, the supply voltage of cell 2 is still greater than, 1/2, so, the cell remains in the on state. Again, both cells are switched on simultaneously and the voltage on the capacitor 3 of the input filter of cell 1, which consumes more current on the input, starts to decrease. Next, the described processes are repeated.

Если обеспечить значени cL/tHcLi близким к 1, то в системе соединен: ны: последовательно преобразовательных чеек установитс состо ние, прикотором напр жени питани соединенных последовательно чеек пульсируютIf we ensure that the values of cL / tHcLi are close to 1, then the system is connected: they are: in series with the converter cells a state is established, with the supply voltage of the cells connected in series pulsing

(возрастают и уменьшаютс ), но остаютс близкими к E/N, где Е - напр жение питани системы N преобразовательных чеек, соединенных последовательно .(increase and decrease), but remain close to E / N, where E is the supply voltage of the system of N converter cells connected in series.

f Предлагаемый способ управлени преобразовательныг и чейками обеспечивает уменьшение потери энергии, так как выравнивание напр жений не происходит за счет обмена энергией между преобразовательными чейками через специально введенные дл этой цели цепи обмена; упрощение силовой части преобразовательных чеек/ так как она не содержит цепи и элементы, необходимые дл передачи энергии от одной чейки к другой дл выравнивани напр жений питани ; повышение надежности , так как выравнивание напр жений на конденсаторах входных; фильтров происходит при любом соотношении 0 между напр жени ми на конденсаторах соседних чеек.f The proposed method of controlling the converter cells and cells provides a reduction in energy loss, since the voltage leveling does not occur due to the exchange of energy between the converter cells through the exchange circuits specially introduced for this purpose; the simplification of the power part of the converter cells / as it does not contain the circuit and elements necessary to transfer energy from one cell to another to equalize the supply voltages; increased reliability, since the voltage leveling on the input capacitors; Filters occur at any 0 ratio between the voltages on the capacitors of adjacent cells.

Claims

1. Moin B.C., Laptev N.P. Stabilize transistor converters. M., Energie, 1972, p. 442, fig. 11-9,

2. Moin B.C., Laptev N.N, Stabilized transistor npqo6pa drivers. M., Energie, 1972,

- with. p442, fig. 11-9, e.

lUi

sh