SU1137559A1 - Method of extremal controlling of converter for electric filter power supply - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА, заключающийс  в том,: что запускают преобразователь с минимальным сигналом задани  вькодно- ; го напр жени , формируют последовательность импульсов частотой 0,50 ,3 Гц, в момент прихода каждого импульса увеличивают на 5 - 10% от максимального значени  сиг«СЕСОЮЗЙАЯ 19 ( нал задани , контролируют выходное напр жение преобразовател , в случае его увеличени  продолжают увеличивать сигнал задани , в обрат-ном случае - уменьшают на ту же, величину , если при уменьшении сигнала задани  снова уменьшаетс  выходное напр жение, то вновь увеличивают сигнал задани , одновременно контро- лируют наличие дуговых пробоев в электрофильтре, при возникновении дугового пробо  запирают преобразователь на 1-3 периода напр жени  сети, одновременно снижают сигнал задани  на 5-10% от текущего значени , о тл и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности и надежности , после возникновени  дугового пробо  частоту формируемой последовательности снижают до 0,03-0,06 Гц . а изменение сигнала задани  снижают до 2% от его максимального значени THE METHOD OF EXTREME CONTROL OF THE INVERTER FOR ELECTRO-FILTER POWER SUPPLY, which consists in the following: that the converter is started with the minimum signal of the single-; voltage, form a sequence of pulses with a frequency of 0.50, 3 Hz, at the time of arrival of each pulse increase by 5 - 10% of the maximum value of the signal SESUYUSYY 19 (setting, control the output voltage of the converter, in case of its increase continue to increase the signal tasks, in the opposite case, decrease by the same value, if the output voltage decreases again when the reference signal decreases, then the reference signal again increases, the presence of arc breakdowns in the electrostatic precipitator is simultaneously monitored, In the case of arc breakdown, the converter is locked for 1-3 periods of mains voltage, at the same time reducing the reference signal by 5-10% of the current value, oh, and so that, in order to increase accuracy and reliability, after the occurrence the arc breakdown frequency of the generated sequence is reduced to 0.03-0.06 Hz, and the change in the reference signal is reduced to 2% of its maximum value.

Description

00 00

сдsd

СПSP

соwith

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в преобразовател х дл  электрической очистки газов.This invention relates to electrical engineering and can be used in converters for electrical gas cleaning.

Известен способ экстремального s управлени  преобразователем дл  электрофильтра, согласно которому измер ют количество искровых и дуговых пробоев в единицу времени и в соответствии с этим измен ют регули- tO рующий сигнал l . The known method of extremal s converter control for an electrostatic precipitator, according to which the number of spark and arc breakdowns per unit of time is measured and the control signal O is changed accordingly.

Недостатки этого способа - низкое быс1родействие и низкое качество очистки газа от пыли.The disadvantages of this method are the low speed and low quality of gas cleaning from dust.

Наиболее близким к предлагаемому 15 по технической сути и достигаемым результатам  вл етс  способ экстремального управлени  преобразователем дл  электрофильтра, заключающийс  в том, что запускают преобразова- 20 тель с минимальным сигналом задани  выходного напр жени , формируют последовательность импульсов частотой 0,5-0,3 Гц, в момент прихода каждогб импульса увеличивают на 5-10% от 25 максимального значени  сигнал задани , контролируют выходное напр жение преобразовател , в случае его роста продолжают увеличивать сигнал задани , в обратном случае - умень- зо шают, еслипри уменьшении сигнала задани  снова у 1еньшитс  выходное напр жение , то вновь увеличивают сигнал задани , одновременно контролируют наличие дуговых пробоев в элек- с трофильтре, при возникновении дугового пробо  запирают преобразователь на 1-3 периода напр жени  сетИ;, одновременно снижают сигнал задани  на 5-10% от текущего значени  (ZJ . gThe closest to the proposed 15 by technical essence and achieved results is the method of extreme control of the converter for the electrostatic precipitator, which consists in starting the converter with the minimum output voltage setting signal, form a sequence of pulses with a frequency of 0.5-0.3 Hz , at the moment of arrival of each pulse, the reference signal increases by 5-10% of the maximum value of 25, the output voltage of the converter is monitored, and if it grows, the reference signal continues to increase, in In case of decreasing the reference signal again at the output voltage less, then again the reference signal is increased, at the same time the presence of arc breakdowns in the electric filter is monitored, when the arc breakdown occurs, the converter is locked for 1-3 periods of the grid voltage ; simultaneously, the reference signal is reduced by 5-10% of the current value (ZJ. g

Недостатки данного способа низкие эффективность.и надежность работы.The disadvantages of this method are low efficiency. And reliability.

Причиной, обуславливающей недо- 45 статки подобного jiemeHHH,  вл етс  то, большие и частые изменени  сигнала задани  вблизй экстремума, также KdK и на этапе набора напр жени , привод т к частым дуговым про- 50 бо Кд А это ведет за собой снижение среднего значени  напр жени  в точке экстремума. Кроме того частые пробои сокращают ресурс коронирующих электродов из-за пережога иЯ дугой 55 при пробо х.The reason for the drawbacks of this type of jiemeHHH is that large and frequent changes in the reference signal at the extremum, also KdK, and at the voltage recruitment stage, lead to frequent arcs of 50 Kd And this leads to a decrease in the average value stress at the extremum point. In addition, frequent breakdowns shorten the life of the corona electrodes due to burn-through arc 55 during breakdowns.

Целью изобретени   вл етс  повьшёние точности и надежности.The aim of the invention is to increase accuracy and reliability.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу эк- тремалного управлени  преобразователем дл  питани  электрофильтра, заключающемус  в том, что запускают преобразователь с минимальным сигналом задани  выходного напр жени , формируют последовательность импульсов частотой 0,5-0,3 Гц, в момент прихода каждого импульса увеличивают на 5-10% от максимального значени  сигнала задани , контролируют выходное напр жение преобразовател , случае его увеличени  продолжают увличивать сигнал задани , в обратном случае - уменьшают на ту же величину , если при уменьшении сигнала задани  снова уменьшаетс  выходное напр жение, то вновь увеличивают сигнал задани , одновременно контролируют наличие дуговых пробоев в электрофильтре, при возникновении дугового пробо  запирают преобразователь на 1-3 периода напр жени  сети , одновременно снижают сигнал задани  на 5-)0% от текущего значени  после возникновени  дугового пробо  частоту Формируемой последовательности импульсов снижают до 0,030 ,06 Гц, а изменение сигнала задани  снижают до 2% от его максимального значени .The goal is achieved by the fact that according to the method of extreme control of the converter for powering the electrostatic precipitator, which consists in starting the converter with the minimum output voltage setting signal, a sequence of pulses with a frequency of 0.5-0.3 Hz is formed at the moment of arrival of each pulse increase by 5-10% of the maximum value of the reference signal, control the output voltage of the converter, in case of its increase continue to increase the reference signal, in the opposite case, decrease by the same Even if the output voltage decreases again when the reference signal decreases, the reference signal is increased again, at the same time the presence of arc breakdowns in the electrostatic precipitator is monitored, and when the arc breakdown occurs, the converter is locked for 1-3 periods of the mains voltage, while reducing the reference signal by 5-) 0% of the current value after the occurrence of an arc breakdown, the frequency of the Formed sequence of pulses is reduced to 0.030.06 Hz, and the change of the reference signal is reduced to 2% of its maximum value.

На фиг.1 приведена схема дл  осуществлени  предлагаемого способа, на фиг.2 - характеристика электрофильтра в ос х напр жени  U , токЗFigure 1 shows a circuit for carrying out the proposed method, figure 2 shows the characteristic of an electrostatic precipitator in the voltage axis U, current supply

Вьшр митель 1 питаетс  от трансформатора 2, первична  обмотка которого через семистор 3 подключены к сети. Катод выпр мител  через шунт 4 заземлен, а анод подключен к электрофильтру 5, параллельно которому подключен датчик 6 напр жени  (делитель ) . К выходу делител  6 подключен дифференциатор 7, выход которого соединен с блоком 8 логики. Последний двум  своими выходами соединен с усилителем 9 через резисторы 10 и 11. Между входом и выходом 9 включен конденсатор 12, а также цепь сброса, составленна  резистором 13 и транзистором 1А. Элементы 9-12 образуют реверсирующее устройство. Управл ющий вход транзистора 14 соединен с одновибратором 15, вход которого соединен с выходом датчика 16 дуговьк сбоев. Входы последнег соединены с выходом гаунта Д и делите3 . iH Ь, Датчик 1Ь ш.гходом тлкжо соеди нен с входом fi5 Триггера 17, BTopoit вход которого (R) соедингн с блоком 18начальной установки R5 -триггера 17. Два выхода R5-триггера 17 соединены с элементами И 19 и 20 соответственно, вторые входы которых соединены с генераторами 21 и 22 импульсов. Выходы элементов И 19и 20 подключены к элементу ИЛИ 23, выход которого соединен с входом блока логики. Выход усилител  9 соединен с входом блока 24 управлени  симистором. Способ реализуетс  при следующей работе схемы. Выходное напр жение выпр мител  1 регулируетс  с помощью симистора 3 управл емого известным образом блоком 24. Указанное напр жение подводитс  к электрофильтру .5 и измер етс датчиком 6, а ток электрофильтра 5 измер етс  шунтом 4. Регулировани  напр жени  на электрофильтре 5 осуще ствл етс  до максимально допустимого ( предпробойного) уровн , так как это ведет к улучшению очистки газа. С этой целью блок 8 логики периодически с частотой, определ емой одним из генераторов 21 или 22, производит подачу квантованных положительных или отрицательных импульсов на вход интегратора (реверсирующего устройства) - элементы 9-12, что приводит к увеличению или снижению управл ющего сигнала на входе блока 24 управлени . Это ведет к изменению фазы импульсов, подаваемых на симистор 3. Увеличение сигнала (снижение фазы импульсов) ведет в зоне низких напр жений и токов к росту напр жени  на электрофильтре 5. При дальнейшем снижении фазы напр жение приближаетс  к пробойному. При возникно вении пробоев в электрофильтре 5 блок 24 по сигналу датчика 16 дл  га шейи  дуги снимает на 1-3 периода импульсы с симистора 3. В результате вместо дальнейшего роста напр жени  происходит его снижение . Дифференци атор 7 определ ет знак приращени  на пр жени  и подает сигнал в блок 8, выбирающий по результатам предыдущего щага направление твиже1П1  (увеличение или умоньнгение сигнала) . Дл  oTCTjioHKH от переходных процессов совершаютс  с опредоленньми промежутками времени, определ емыми ген€;раторами 21 и 22. При пробое осуществл ют сброс интегрирующего коттденсатора с целью улучшени  быстродействи  схемы. На начальном этапе набора напр жени  ЙЗ-триггер 17 не запущен. Его начальное состо ние устанавливаетс  блоком 18 в момент подачи питающего напр жени  на R5-триггер 17. По этой причине на второй вход элемента И 20 поступает сигнал с инверсного выхода триггера 17. Этот сигнал разрешает прохождение через схему импульсов генератора 22, имеющих большую частоту. Через элемент ИЛИ 23 импульсы поступают на блок 8. На начальном этапе увеличени  выходного напр жени  обеспечиваетс  его быстрый рост. При достижении первого дугового пробо  запускаетс  RS триггер 17 сигналом от датчика .16 и в работу вводитс  генератор 21. Благодар  этому в зоне дуговых пробоев система снижает частоту шагов, что снижает веро тность дуговых пробоев . Дуговые пробои ведут не только к снижению среднего напр жени , но и к разрушению электродов электрофильтра и поэтому нежелательны. Аналогично узлу схемы, состо щему из элементов 17-23, при замене генераторов 21 и 22 одновибраторами конструируетс  схема, котора  по достижении дугового пробо  снижает шаг квантовани  увеличени  или снижени  управл ющего сигнала. Така  схема должна включатьс  между выходами блока 8 и реверсирующего устройства. Снижение уровн  изменени  управл ющего сигнала вблизи зоны дуговых пробоев позвол ет более точно произвести самонастройку регул тора, снизить частоту дуговых пробоев. Благодар  снижению частоты и шага изменени  управл ющего сигнала более точно поддерживаетс  напр жение на максимальном уровне, снижаетс  частота дуговых пробоев. Все это ведет к повьппению эффективности работы электрофильтра, улучшению очистки газа. Таким образом, суть способа управлени  сводитс  к тому, что периодически через 3-5 с при меньшем времени на характеристики процесса оказывают вли ние кратковременные флуктуации параметров пыпегазовогоThe transmitter 1 is powered by a transformer 2, the primary winding of which is connected to the mains through semistor 3. The cathode of the rectifier through the shunt 4 is grounded, and the anode is connected to the electrostatic precipitator 5, in parallel to which a voltage sensor 6 (divider) is connected. To the output of the divider 6 is connected to the differentiator 7, the output of which is connected to the block 8 of the logic. The last two of their outputs are connected to the amplifier 9 through resistors 10 and 11. Between the input and output 9, a capacitor 12 is connected, as well as a reset circuit made up by a resistor 13 and a transistor 1A. Elements 9-12 form a reversing device. The control input of the transistor 14 is connected to a single vibrator 15, the input of which is connected to the output of the sensor 16 arc faults. The entrances of the latter are connected to the exit of the mount D and divide3. iH b, Sensor 1b sh. only by connecting to input fi5 Trigger 17, BTopoit whose input (R) is connected to the initial installation unit 18 of the R5 trigger 17. Two outputs R5 flip-flop 17 are connected to elements And 19 and 20, respectively, the second inputs which are connected to the generators 21 and 22 pulses. The outputs of the elements And 19 and 20 are connected to the element OR 23, the output of which is connected to the input of the logic unit. The output of amplifier 9 is connected to the input of the triac control unit 24. The method is implemented with the next circuit operation. The output voltage of the rectifier 1 is controlled by a triac 3 controlled in a known way by the unit 24. The specified voltage is applied to the electrostatic precipitator .5 and measured by the sensor 6, and the current of the electrostatic precipitator 5 is measured by a shunt 4. The voltage is controlled by the electrostatic precipitator 5 to the maximum permissible (pre-breakdown) level, as this leads to an improvement in gas cleaning. For this purpose, logic block 8 periodically with a frequency determined by one of the generators 21 or 22, produces quantized positive or negative impulses to the input of the integrator (reversing device) - elements 9-12, which leads to an increase or decrease in the control signal at the input control block 24. This leads to a change in the phase of the pulses supplied to the triac 3. An increase in the signal (a decrease in the phase of the pulses) leads in the zone of low voltages and currents to an increase in voltage on the electrostatic precipitator 5. As the phase further decreases, the voltage approaches the breakdown voltage. When a breakdown occurs in the electrostatic precipitator 5, the block 24 removes the impulses from the triac 3 by 1-3 periods for the hectare of the arc arc. As a result, instead of a further increase in voltage, it decreases. The differential ator 7 determines the sign of the increment on the yarn and sends a signal to the block 8, which selects the direction of the P1 (according to the results of the previous step) (increase or attenuation of the signal). For oTCTjioHKH, transient processes occur at certain intervals determined by the genes; rators 21 and 22. When the breakdown is performed, the integrating cottage capacitor is reset in order to improve the speed of the circuit. At the initial stage of recruiting the voltage, the F-trigger 17 is not running. Its initial state is set by block 18 at the moment when the supply voltage is applied to R5-flip-flop 17. For this reason, a signal from the inverse output of flip-flop 17 arrives at the second input of element 20. This signal allows the high-frequency impulses of the generator 22 to pass through the circuit. Through the element OR 23, the pulses arrive at block 8. At the initial stage of increasing the output voltage, its rapid growth is ensured. When the first arc breakdown is reached, the RS trigger 17 starts with a signal from the sensor .16 and a generator 21 is put into operation. Due to this, in the arc breakdown zone, the system reduces the step frequency, which reduces the likelihood of arc breakdowns. Arc breakdowns lead not only to a decrease in the average voltage, but also to the destruction of the electrostatic precipitator electrodes and therefore are undesirable. Similar to a circuit node consisting of elements 17-23, when replacing generators 21 and 22 with single vibrators, a circuit is constructed which, on reaching the arc breakdown, reduces the quantization step of increasing or decreasing the control signal. Such a circuit should be connected between the outputs of block 8 and the reversing device. Reducing the level of change of the control signal in the vicinity of the arc breakdown zone allows for more accurate self-tuning of the controller, and reducing the frequency of arc breakdowns. By reducing the frequency and step of changing the control signal, the voltage is more accurately maintained at the maximum level, the frequency of arc breakdowns is reduced. All this leads to increased efficiency of the electrostatic precipitator and improved gas cleaning. Thus, the essence of the control method is that periodically in 3-5 seconds with less time, the process characteristics are influenced by short-term fluctuations of the parameters of the pypegas base.

процесса, а при большем - снижаетс  скорость набора напр жени  при включении аппарата) производитс  определенное квантованное увеличение напр жени  управлени  на величину 510% . После этого замер етс  выходное напр жение. Если выходное напр жение возросло, на следующем производитс  снижение управл ющего сигнала на указанную величину. Оп ть измер етс  приращение напр же- ни  на элeкtpoфильтpe. Бели имело место возрастание напр жени  на выходе , то на. следующем шагу вновь производитс  снижение, управл ющего сигнала и наоборот.process, and with a larger one, the rate of voltage accumulation decreases when the apparatus is turned on) a certain quantized increase in the control voltage is produced by an amount of 510%. After that, the output voltage is measured. If the output voltage rises, the next will reduce the control signal by the specified amount. Again, the increment of the voltage on the electrofilter is measured. If there was an increase in voltage at the output, then at. The next step is a reduction again, a control signal and vice versa.

Одновременно с этим ведетс  контроль за наличием дуговых пробоев. Если в процессе самонастройки система обнаружит дуговой пробой, то этоAt the same time, control of the presence of arc breakdowns is conducted. If in the process of self-tuning the system detects arc breakdown, then this

пр жени  при больших и частых шагах можно оп ть создать дуговой пробой, что нежелательно. В св зи с этим система управлени  снижает частоту шагов, увеличива  период между ними до 25-100 с. Снижаетс  также величина шага до 1-3%. Благодар  этому в опасной (с точки зрени  возникновени  дуговых пробоев) зоне возмущени  по управлению станов тс  малыми, что снижает веро тность пробоев , а следовательно, исключаютс  вредные последстви  пробоев.With large and frequent steps, arc breakdown can be created again, which is undesirable. In this regard, the control system reduces the frequency of steps, increasing the period between them to 25-100 s. The step size is also reduced to 1-3%. Due to this, in a dangerous (from the point of view of the occurrence of arc breakdowns) control disturbance zone becomes small, which reduces the likelihood of breakdowns and, consequently, the harmful consequences of breakdowns are eliminated.

При использовании предлагаемого способа среднее выходное напр жение повьш1аетс  по сравнению с прототи;пом на 3-4%, что приводит к пропорциональному увеличению степей очистки газа.When using the proposed method, the average output voltage is higher than that of the prototype, by 3-4%, which leads to a proportional increase in gas cleaning steppes.

,2, 2

Claims (1)

СПОСОБ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА, заключающийся в том,' что запускают преобразователь с минимальным сигналом задания выходно- _г го напряжения, формируют последовательность импульсов частотой 0,50,3 Гц, в момент прихода каждого импульса увеличивают на 5-105?METHOD FOR EXTREME CONTROL FOR POWER CONVERTER electrostatic precipitator, comprising the steps' that trigger signal transmitter with a minimum reference voltage vyhodno- _g th, form a pulse sequence frequency 0,50,3 Hz, the time of arrival of each pulse is increased by 5-105? от максимального значения сигнал задания, контролируют выходное напряжение преобразователя, в случае его увеличения продолжают увеличивать сигнал задания, в обрат-* ном случае - уменьшают на ту же, величину, если при уменьшении сигнала задания снова уменьшается выходное , напряжение, то вновь увеличивают сигнал задания, одновременно контро лируют наличие дуговых пробоев в электрофильтре, при возникновении дугового пробоя запирают преобразователь на 1-3 периода напряжения сети, одновременно снижают сигнал задания на 5-10Z от текущего значения, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, после возникновения дугового пробоя частоту формируемой последовательности снижают до 0,03-0,06 Гц, . а изменение сигнала задания снижают до 2% от его максимального значения м СП СПfrom the maximum value the reference signal, control the output voltage of the converter, if it increases, continue to increase the reference signal, in the opposite * case, decrease by the same amount, if the output signal decreases again when the reference signal decreases, then the reference signal is increased again , at the same time, the presence of arc breakdowns in the electrostatic precipitator is monitored; when an arcing breakdown occurs, the converter is locked for 1-3 periods of the mains voltage, at the same time, the reference signal is reduced by 5-10Z from the current value According to the fact that, in order to increase accuracy and reliability, after the occurrence of an arc breakdown, the frequency of the formed sequence is reduced to 0.03-0.06 Hz,. and the change in the reference signal is reduced to 2% of its maximum value m SP SP 1 - 11375591 - 1137559