SU1721755A1 - Устройство дл управлени многофазным вентильным преобразователем - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использовани  в частотно-регулируемом электроприводе. Цель изобретени  - надежность, снижение трудоемкости изготовлени , увеличение точности отработки сигнала задани . Многофазные выходы источников 1 и 2 основного опорного напр жени  (ООН) и дополнительного опорного напр жени  (ДОН) с помощью аналоговых коммутаторов 4 и 5 поочередно подключаетс  к входам блока 7 линеаризации, на другие входы которого поступает напр жение с выхода сумматора 6, пропорциональное линейному напр жению сети, и напр жение управлени  Uy, пропорциональное ЭДС вращени  двигател . Работой коммутаторов 4 и 5 через распределитель 11 управл ет многоканальный компаратор 8, который срабатывает в момент равенства опорного напр жени , снимаемого с источника 1 с суммой напр жений управлени  Uy и смещени  UCM. В момент равенства сигнала задани  тока з и выходного напр жени  блока 7 общий компаратор 9 вырабатывает импульс управлени , который, перейд  через формирователь 10 импульсов, с помощью распределител  12 передаетс  на соответствующие усилители мощности 13,адалее- на тиристоры преобразовател . 3 ил. СО

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в ведомых вентильных преобразовател х, предназначенных дл  электропривода посто нного или переменного тока.

Известно устройство дл  управлени  многофазным вентильным преобразователем , в котором количество каналов управлени , и количество узлов сравнени  вдвое меньше числа тиристоров. Уменьшенное число каналов управлени  потребовало применение распределител  импульсов, так как каждый канал формирует импульсы дл  двух тиристоров в двухфазном преобразователе или дл  четырех тиристоров в шестифазном преобразователе. Недостатком этого устройства  вл етс  то, что при работе на двигатель ухудшаетс  точность отработки сигнала задани  тока в режиме прерывистых токов , где характеристика преобразовател  оказываетс  сугубо нелинейными.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство, содержащее источники основного и дополнительного опорного сигнала, при этом в него введен блок линеаризации , который формирует опорный сигнал по закону, соответствующему зависимости среднего значени  прерывистого тока преобразовател  от текущего угла управлени . В такой многоканальной системе управлени  каждый канал содержит последовательно включенные блок линеаризации , компаратор, формирователь импульсов; импульсы управлени  распредеVI Ю

J СЛ СЛ

л ютс  по тиристорам с помощью распределител . Недостаток такого устройства заключаетс  в сложности настройки, в асимметрии импульсов управлени ,,обусловленной неидентичностью всех каналов управлени , что приводит к снижению точности отработки сигнала задани .

Цель изобретени  - увеличение точности отработки сигнала задани , увеличение надежности и уменьшение габаритов.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено двум  группами аналоговых коммутаторов, двум  дополнительными сумматорами, общим компаратором и вторым распределителем, причем выходы источника основного опорного напр жени  соединены с информационными входами одной группы аналогичных коммутаторов и входами многоканального компаратора, выходы источника дополнительного опорного напр жени  соединены с информационными входами другой группы аналоговых коммутаторов , входы блока линеаризации соединены с выходами обеих групп аналоговых коммутаторов и выходом второго дополнительного сумматора, входы которого соединены с выходами аналоговых коммутаторов , управл ющие входы которых соединены с выходом первого распределител , выход блока линеаризации соединен с входом общего компаратора, выход которого соединен с входом формировател  импульсов , входы первого распределител  соединены с выходами второго распределител  и формировател  импульсов, выходы второго распределител  соединены с усилител ми мощности.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема блока лианеризации; на фиг.З - временные диаграммы , по сн ющие принцип работы предлагаемого устройства.

Устройство (см.фиг.1) содержит источник 1 основного опорного напр жени , ис- точник 2 дополнительного опорного напр жени , формирователь 3 селекторных зон, две группы аналоговых коммутаторов А и 5, дополнительный сумматор 6, блок 7 линеаризации, многоканальный компаратор 8, общий компаратор 9, формирователь 10 импульсов, распределители 11 и 12, усилители мощности 13, при этом распределители 11 и 12 объединены в блок 14 распределителей, и дополнительный сумматор 15. Блок 7 (см.фиг.2) содержит первый, второй, третий сумматоры 16-18, нелинейный преобразователь 19, элемент 20 ИЛИ, четыре входа 21-24 блока линеаризации, выход 25 блока линеаризации. На первый вход 21 поступает основное опорное напр жение источника 1, которое получаетс  на выходе аналогового коммутатора 4. На второй вход 22 поступает дополнительное опорное напр жение от источника 2, которое получаетс  на выходе аналогового коммутатора 5. На третий вход 23 поступает управл ющее напр жение Uy, пропорциональное гладкой составл ющей выходного напр жени  (с обратным знаком), формиру0 емое источником управл ющего напр жени  (на фиг.1 не показан). На четвертый вход 24 поступает напр жение, пропорциональное мгновенному значению выходного напр жени  вентильного преобразовател 

5 Ubn, получаемое на выходе сумматора 6. Это напр жение пропорционально линейному напр жению (в мостовых схемах) или фазному напр жению (в нулевых схемах преобразовател ). Входы первого сумматора 16

0 соединены с входами 21 и 23, входы второго сумматора 17 соединены с входом 22 и выходом преобразовател  19, входы третьего сумматора 18 соединены с входами 23 и 24, вход преобразовател  19 соединен с выхо5 дом сумматора 16, входы элемента 20 соединены с выходами сумматоров 17 и 18.

Блок линеаризации работает следующим образом.

Выходное напр жение блока линеари0 зации КБЛ (см.фиг.З) состоит из трех участков с разными углами наклона. На верхнем участке с наибольшим углом наклона, соответствующем непрерывному току вентильного преобразовател , разность основного

5 опорного напр жени  и управл ющего напр жени  Uy положительна, и коэффициент передачи нелинейного преобразовател  19 наибольший. Указанна  разность напр жений получаетс  на выходе сумматора 16 и,

0 проход  через нелинейный преобразователь 19, суммируетс  с дополнительным опорным напр жением в сумматоре 17. Образовавша с  сумма напр жений проходит через элемент 20 на выход 25 блока линеа5 ризации. В режиме прерывистого тока разность основного опорного напр жени  и управл ющего напр жени  Uy становитс  отрицательной, а нелинейный преобразователь 19 уменьшает коэффициент передачи,

0 что приводит к уменьшению угла наклона выходного напр жени  блока линеаризации ивл (средний участок в кривой ивл на фиг.З). В области малых значений прерывистого тока разность напр жений ()

5 становитс  больше, чем напр жение с выхода сумматора 17. Указанна  разность проходит через элемент 20 на выход 25 блока линеаризации, что приводит к второму излому в напр жении UBA и по влению третьего участка в кривой UBA. Полученное таким образом результирующее опорное напр жение на выходе 25 линеаризирует передаточ- ную характеристику вентильного преобразовател .

Устройство при управлении трехфазным мостовым преобразователем, работающим на двигатель, работает следующим образом.

Источник (см.фиг.I) формирует три ко- синусоидальных опорных напр жени  ООНд, ООНв и ООНс (по числу фаз питающей сети) (фиг.З). Источник 2 формирует три синусоидальных опорных напр жени  ООНд, ООНв, DOHc (см.фиг.З). Многоканальный компаратор МК содержит три компаратора . На вход каждого компаратора поступает одно из основных опорных напр жений и через сумматор 15 управл ющее напр жение Uy, пропорциональное ЭДС вращени  двигател , и напр жение смещени  Уем. На выходах многоканального компаратора МК формируютс  импульсы (МКд, МКв, МКс на фиг. 3), фронты которых совпадают с моментами равенства соответствующего основного опорного напр жени  сумме напр жений Uy+UCM (моменты VL V2, Va, V4, Vs, Ve на фиг.З). Из этих импульсов распределитель 11 формирует неперекрывающиес  импульсы Р1д, . Pic (см.фиг.З). Во врем  действи  этих импульсов аналоговые коммутаторы 4 и 5 пропускают на выход одноименное опорное напр жение. Например , в. интервале действует импульс . На выходе аналогового коммутатора 4 по вл етс  напр жение ООНд, а на выходе аналогового коммутатора 5 - напр жение ООНд.

Таким образом, на выходе коммутатора

4действует напр жение UAKI, обведенное на фиг.З утолщенной линией и состо щее из отрезков трех напр жений, ООНд, ООНв, ООНс. На выходе аналогового коммутатора

5действует напр жение Удка, обведенное на фиг.З утолщенной линией и состо щее из отрезков напр жений ООНд, ООНв, DOHc.

Из напр жений UAKI и 11дк2, вз тых в определенных пропорци х, на выходе сумматора 6 получаетс  напр жение U0. пропорциональное линейным напр жени м (см.фиг.З, крива  U0). Из трех напр жений - основного (UAKI), дополнительного (Удка) опорных напр жений и напр жени  Uc, пропорционального линейному напр жению, блок 7 формирует результирующее опорное напр жение КБЛ (ем.фиг.2). Принцип формировани  описан выше. Общий компаратор 9 вырабатывает импульс управлени  в момент равенства результирующего опорного напр жени  ОБЛ сигналу задани  13, пропорциональному току задани . Импульс

управлени  стандартизируетс  формирователем 10 а затем распредел етс  распределителем Р2 по соответствующим усилител м 13, выходы которых соединены

с управл ющими электродами силовых тиристоров . Работой распределителей 11 и 12 блока 14 управл ет формирователь 3.

Предлагаемое устройство позвол ет уменьшить общее количество аналоговых

элементов и число подстраиваемых элементов , упростить настройку, повысить надежность , уменьшить разброс углов включение тиристоров и, тем самым, повысить точность отработки сигнала задани . В устройстве оба распределител  11 и 12 выполнены как одно целое в виде программируемого посто нного запоминающего устройства (блок 14). Замена распределителей 11 и 12 на единый блок позвол ет уменьшить общее количество элементов, повысить надежность , упростить технологию изготовлени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  многофазным вентильным преобразователем, содержащее источники основного и дополнительного опорных напр жений, первый распределитель импульсов, усилители мощност выходы которыхиспользова- ны в качестве выходов устройства, многоканальный компаратор, формирователи селекторных зон, определ ющих возможный диапазон углов управлени ,

   источник управл ющего напр жени , пропорционального гладкой составл ющей выходного напр жени  вентильного преобразовател , источник сигнала задани  тока, пропорционального требуемому

   выходному току вентильного преобразовател , блок линеаризации, состо щий из трех сумматоров, нелинейного преобразовател  и элемента ИЛИ, входы элемента ИЛИ соединены с выходами второго и третьего сумматоров ,входнелинейного

   преобразовател  соединен с выходом первого сумматора, выход нелинейного преобразовател  соединен с входом второго сумматора, первый, второй и третий входы

   блока линеаризации соединены соответственно с первыми входами первого, второго и третьего сумматоров, четвертый вход блока линеаризации соединен с вторыми входами первого и третьего сумматоров и

   выходом источника управл ющего напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности отработки сигнала задани  тока, увеличени  надежности и уменьшени  габаритов, оно снабжено двум  группами аналоговых коммутаторов, двум  дополнительными сумматорами, общим коммутатором, вторым распределителем, формирующим импульсы неперекрывающихс  зон, фронты которых совпадают с фронтами соответствующих зон многоканального компаратора, источником сигнала смещени , причем выходы источника основного опорного напр жени  соединены с информационными входами одной группы аналоговых коммутаторов и входами многоканального компаратора, другие входы которого соединены с выходом первого дополнительного сумматора, входы которого соединены с источником сигнала смеще- ни  и источником управл ющего напр жени , выходы источника дополнительного опорного напр жени  соединены с информационными входами другой группы аналоговых коммутаторов и входами

   формировател  селекторных зон, первый, второй и третий входы блока линеаризации соединены соответственно с выходами первой и второй групп аналоговых коммутаторов и выходом второго дополнительного сумматора, входы которого соединены с выходами аналоговых коммутаторов, управл ющие входы которых соединены с выходом второго распределител , входы которого соединены с формирователем селекторных зон и выходом многоканального компаратора, выход блока линеаризации и источник сигнала задани  тока соединены с входом общего компаратора, выход которого соединен с входом формировател  импульсов, входы первого распределител  соединены с выходами второго распределител  и формировател  импульсов, выходы первого распределител  соединены с усилител ми мощности.

   I

   Vi

   Фиг.1

   u

   БЛ

   u,fl

   N N

   Kt п о n. п

   о

   S

   S

   X

   Редактор Т. Шагова

   г J

   Составитель В. Миронов

   Техред М.МоргенталКорректор И. Муска

   S

   S

   X

   ir

   №