Способ регулирования тока нагрузки вентильного преобразователя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования тока нагрузки вентильных преоб8 разователей. Целью изобретения является увеличение точности регулирования тока. На вход интегратора 4 поступает сигнал тока нагрузки, на интегратор 3 - постоянный сигнал. На выходах вычитающих устройств 8 и 9 образуется разность между выходами интеграторов 3 и 4 и выходами устройств выборки-хранения 5 и б, т. е. те составляющие интегралов, которые не были учтены при формировании очередного импульса управления. Указанные составляющие используются для установки начальных значений интеграторов при замыкании ключей 12 и 13. Сигналы с выходов устройств выборки-хранения 5, 6 поступают через устройство деления 7 на вход формирователя сигнала управления 1. Уменьщение пульсационной составляющей сигнала обратной связи позволяет повысить точность регулирования тока нагрузки вентильного преобразователя. 2 нл. Ш (Л /Г7иристарно/ у f7jf eff5pa - за егелю со о 4 4: 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дд 4 Н 02 М 7/12, 7/48 Р -AM% и. Ъч - 9

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БНЪЛ Н ь i iì А

2 ил.

nb rr рыл горному лф а /егер

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3880862/07 (22) 08.04.85 (46) 15.04.87. Бюл. № 14 (71) Научно-исследовательский электротехнический институт Производственного объединения «ХЭМЗ» (72) В.,Ч. Перельмутер и Г. М. Рубинштейн (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 738080, кл. Н 02 P 5/06.

Перельмутер В. М., Соловьев А. К. Цифровые системы управления тиристорным электроприводом. Киев: Техника, 1983, с. 60--64. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА

НАГРУЗКИ ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования тока нагрузки вентильных преоб„„SU„„1304148 А1 разователей. Целью изобретения является увеличение точности регулирования тока. На вход интегратора 4 поступает сигнал тока нагрузки, на интегратор 3 — постоянный сигнал. На выходах вычитающих устройств

8 и 9 образуется разность между выходами интеграторов 3 и 4 и выходами устройств выборки-хранения 5 и 6, т. е. те составляющие интегралов, которые не были учтены при формировании очередного импульса управления. Указанные составляющие используются для установки начальных значений интеграторов при замыкании ключей 12 и 13. Сигналы с выходов устройств выборки-хранения 5, 6 поступают через устройство деления 7 на вход формирователя сигнала управления 1. Уменьшение пульсационной составляющей сигнала обратной связи позволяет повысить точность регулирования тока нагрузки вентильного преобразователя.

1304148

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования тока нагрузки вентильных преобразователей напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока с использованием цифровых устройств управления.

Цель изобретения — увеличение точности регулирования тока путем значительного уменьшения влияния пульсационной составляющей при сохранении высокого быстродействия регулирования тока.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — диаграммы его работы.

Устройство содержит последовательно соединенные дискретный формирователь сигнала управления, блок 2 импульсно-фазового управления, интеграторы 3 и 4 с входами установки начальных значений, подклк>ченные к входам блоков 5 и б выборки и хранения, выходные сигналы которых поступают иа блок 7 деления, а выходной сигнал блока 7 поступает на вход дискретного формирователя 1 сигнала управления.

На входы установки интеграторов 3 и 4 сигналы с выходов блоков 5 и 6 поступают через вычитающие устройства 8 и 9, на вторые входы которых поступают сигналы с выхода самих интеграторов. Сигнал на установочные входы интеграторов 3 и 4 и блоков 5 и б выборки и хранения поступают через ключи 10 — 13, первые два из которых управляются таймером 14, вторые два -- сигналом с выхода блока 2 импульсно-фазового управления.

На фиг. 2 приведены кривая 15 тока нагрузки i(t), кривая 16 текущего среднего сигнала обратной связи, кривая 17 интеграла от кривой i(t).

Существо изобретения заключается в следующем.

С помощью цифрового вычислительного устройства по пропорционально-интегральному закону регулирования через промежутки времени Т,, составляющие часть периода пульсации TÄ, формируют сигнал управления, определяющий угол отпирания вентилей а, на основании информации о заданном значении тока, об интеграле от кривой тока нагрузки за отрезок времени, прошедший от момента формирования последнего импульса управления, о значении этого отрезка времени. При этом в качестве сигнала обратной связи принимают значение текущего среднего, полученное путем деления значения интеграла на длительность отрезка времени. В качестве начального значения интегральной составляющей закона регулирования используют значение этой составляющей в момент формирования последнего импульса управления, т. е. в момент

l„.

Таким образом, ири применении предлагаемого способа сигнал управления U после каждого отрезка времен 1 длительностью Т, в момент t вычисляют по соотношениям

UI= YI (К вЂ” 1)+К1в; (1)

U=UI+Ê в; (2)

1 1 е.=р — — i(t)dt. (3) г ргг

Здесь величина UI определяет интегральную составляющую закона регулирования, величина К в — пропорциональную (Ки (p К2 — постоянные коэффициенты), а величина U — требуемый угол отпирания, например, с помощью известного соотношения а=ИГCCOS(g/ } макс) ()

Величина YI (К-1) — значение интегральной составляющей, т. е. величины UI в мо(5 мент появления последнего импульса управления, т. е. в момент времени tÄ. В момент формирования следующего импульса управЛЕНИя, т, Е. В МОМЕНТ ВРЕМЕНИ 1а+1, Зиачение UI запоминается для использования на следующем отрезке времени а значение текущего среднего вычисляется заново. На такте вычислений К(К=1,2,...,q), находящемся внутри периода пульсаций и, сигнал обратной связи равен

1иа КТр

1 == — êò — $i(K)dt Р1

Как видно из диаграммы на фиг. 2, кривая 1„изменяется более плавно и имеет

МЕНЬШУЮ СКОРОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ, ЧЕМ i И 1с В моменты, предшествующие отпиранию очередного вентиля, т. е. около 60 . Благодаря этому при использовании 1 ., в качестве сигнала обратной связи влияние пульсационной составляющей в несколько раз снижается.

Устройство работает следующим образом.

Выходные импульсы блока 2 поступают на управляющие переходы тиристоров вентильного преобразователя с фазоBûì углом а, Дискретный формирователь сигнала управления на основании сигнала задания тока

4р Ь и сигнала 1„„получаемого с выхода блока 7, с периодом Т, вычисляет сигнал управления с,1® по соот 1ошениям (1) и (2).

При вычислении составляющей по соотношению (1) ее начальное значение равно ее значению в момент формирования иослед45 него, предшествующе-о данному моменту времени импульса управления. Каждый такой импульс с выхода блока 2 поступает в блок 1 для фиксации значения этой составляющей YI, которое до появления сле50 дующего импульса управления будет использовано в качестве начального значения.

Информация 4, на выходе блока 7 образуется следующим образом.

На вход интегратсра 4 поступае-, сигнал тока нагрузки i. Через каждый интервал времени T„„формируемый таймером 14, замыкается ключ 10. 11ри этом выходной сигнал интегратора 4 запоминается в устройстве 6 выборки-хранс ния. Таким образом, 1304148

Формула изобретения

02

7 2 .Т 4 5 б 1

Ще2

Составитель Л. Придатков

Редактор Е. Конча Техред И. Верес Корректор И.Муска

За ка з 132 1/55 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 выходной сигнал 6 равен числителю в формуле (5). Этот сигнал поступает на вход делимого устройства 7 деления. На вход интегратора 3 подается постоянный сигнал.

Ключ 11 и устройство 5 выборки-хранения работают аналогично узлам 10 и 6. Та5 ким образом, сигнал на выходе блока 5, пропорциональный К Т, поступает на вход делителя устройства деления, а сигнал с выхода блока 7 равен сигналу i:„. На выходах вычитающих устройств 8 и 9 образу- 10 ется разность между выходами интеграторов и выходами устройств 5 и 6 выборкихранения, т. е. те составляющие интегралов, которые не были учтены при формировании очередного импульса управления. Если при появлении этого импульса сбросить интеграторы 3 и 4, то эти составляющие будут утеряны и, следовательно, регулирование тока будет производиться с ошибкой. Для исключения этой ошибки указанные составляющие используются для установки начальных значений интеграторов при замыкании ключей 12 и 13.

Таким образом, уменьшение пульсационной составляю1цей сигнала обратной связи позволяет существенно повысить точность регулирования тока нагрузки вентильного преобразователя при сохранении быстродействия.

Способ регулирования тока нагрузки вентильного преобразователя, заключающийся в том, что изменяют фазу импульсов управления вентилями преобразователя в зависимости от сигнала управления, причем последний формируют многократно на интервале дискретности работы преобразователя в виде суммы двух сигналов, первый из которых пропорционален сигналу рассогласования между сигналом задания и сигналом обратной связи, а второй пропорционален сумме его начального значения и сигнала рассогласования, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности регулирования, интегрируют ток нагрузки на интервале времени от момента формирования предшествующего импульса управления вентилями преобразователя до момента формирования очередного сигнала управления, делят результат интегрирования на длительность указанного интервала времени, в результате чего формируют указанный сигнал обратной связи, запоминают значение указанного второго сигнала в момент формирования очередного импульса управления вентилями преобразователя, в результате чего формируют указанное начальное значение этого сигнала.