Способ управления вентильным преобразователем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах цифрового управления преобразователями. Целью изобретения является повышение точности линеаризации статической регулировочной характеристики . В данном способе задают граничное значение тока уставки , сравнивают его с уставкой тока и сигнал управления формируют в зависимости от того, выше или ниже ток уставки его граничного значения. 2 ил. со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (511 4 Н 02 M 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3833345/24-07 (22) 02.01.85 (46) 23.06.87. Бюл. В - 23 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина ) (72) Б.Г.Коровин, В.И.Чмут, И.П.Игнатьев и С.К.Завернин (53) 621.314.727(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 921026, кл. Н 02 М 7/12, 1980.

Динамика вентильного электропривода постоянного тока./Под ред.

А.Д.Позеева. M. Энергия, 1975, с. 153-179.

„„SU„„1319200 А 1 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬН61М

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах цифрового управления преобразователями. Целью изобретения является повышение точности линеаризации статической регулировочной характеристики. В данном способе задают граничное значение тока уставки, сравнивают его с уставкой тока и сигнал управления формируют в зависимости от того, выше или ниже ток уставки его граничного значения.

2 ил.!

3!9200

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах прямого цифрового управления вентильными преобразователями и, в частности, в приводах постоян- 5 ного тока с вентильными преобразователями.

Цель изобретения — повышение точности линеаризации статической регу— лировочной характеристики.

На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит блок 1 совпадения, информационные входы 2 которого служат для задания кода управления, выходы соединены с входами блока 3 памяти, а управляющий вход блока 1 и вход элемента 4 задержки соединены и являются входом 5 синх. ронизации, выход элемента 4 соединен с S-входом RS-триггера 6, R-вход которого подключен к выходу дешифратора 7, а прямой выход соединен с од-. ним входом элемента И 8, другой вход

9 которого предназначен для подачи импульсов тактовой частоты, выход элемента 8 соединен со счетным входом счетчика 10, к входам записи которого подключены выходы блока 3.

К стробирующему входу счетчика 10 подключен выход элемента 4, выходы счетчика 10 связаны с входом дешифратора 7, выход которого подключен к двухканальному коммутатору 11, управляющий вход которого соединен с первым входом вновь введенного бло.ка 12 суммирования, содержащего эле- 40 мент ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, блок 14 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ и сумматор !5, и является входом 16 знака задания, второй вход элемента 13 является входом 17 знака ЭДС нагрузки, выход 45 элемента 13 соединен с входом переноса сумматора 15 и с входом блока.

14, информационные входы 18 которого служат для подачи кода ЭДС нагрузки, а выходы соединены с первым входом сумматора 15, второй вход которого является входом 19 кода постоянного смещения, выход сумматора соединен с вторым входом блока 1, выходы 20 и 21 двухканального коммутатора являются выходами устройства, Устройство работает следующим образом, Выпрямительпь!Й или инвертРрный режим работы преобразователя определяется с помощью элемента 13 блока

12, на входы 16 и 17 которого подается информация о знаке кода задания N и знаке кода ЭДС нагрузки

Е . При совпадении знаков на этих входах на выходе элемента 13 устанавливается уровень логического 0 и код ЭДС нагрузки IN 1, поступающий на вход 18, проходит через блок

14 на вход сумматора 15 без изменений и складывается с кодом постоянного смещения N,,поступающим на вход

19. При несовпадении знаков на выходе элемента 13 устанавливается уровень логической 1, а информация с входа 18 поступает на вход сумматора в обратном коде и вычитается из кода постоянного смещения N Чтобы результат операции вычитания был верен, необходимо к полученному результату добавить единицу, что реализуется соединением входа переноса сумматора 15 с выходом элемента 13 и с управляющим входом блока 14. С выхода сумматора 15 код N подается на

S вход блока 1.

На входах блока 1 происходит объединение кода задания IN,! и кода

N>. Причем код N> образует младшие

К разрядов адреса А блока 3, а код

Il" — старшие.

Поскольку код IN,!в формате адреса А оказывается сдвинутым на К разрядов влево, что соответствует умножению на 2, то можно записать, что к

A=2 lN„I+N>. Информация в блок 1 записывается в момент времени t короткими импульсами, поступающими с входа 5 синхронизации (фиг. 2 e ), которые формируются при переходе напряжения сети через нуль ° Объединенный код IN I N> подается на входы адреса блока 3, который линеаризует зависимость тока от кода задания

Код М угла управления появляется на выходе блока 3 памяти с некоторой задержкой относительно формирования адреса. Этим объясняется наличие в устройстве элемента 4, который задерживает импульсы с входа 5 на время з(фиг, 2 z), необходимое для выбора нового значения кода N из блока 3. Код N связанный пропорциональной зависимостью с углом управления, является сигналом управления преобразователем, Этот сигнал

1319200

Ц.ц Т ляются код тока задания N --K ; и к од ЭДС нагрузки N =K —, где

I — - ток уст авки . Для реверсивного преобразователя ток уставки может быть з накопеременным . При этом, если знак тока и ЭДС нагрузки совп адают, имеет место выпрямительный

55 подается на преобразователь код— временной интервал, реализованный на

I счетчике 10, дешифраторе 7, триггере 6 и элементе 8, Преобразователь код — временной интервал осуществляет преобразование кода управления преобразователем

N„ a фазовый сдвиг импульсов управления следующим образом.

Импульсами с выхода элемента 4 код N с выхода блока 3 записывается ч в счетчик 10, и одновременно устанавливается триггер 6 ° Тем самым разрешается поступление импульсов тактовой частоты с входа 9 (фиг. 2 ) через элемент 8 на вычитающий вход счетчика 10. Содержимое последнего начинает ступенчато-линейно уменьшаться (фиг. 2 ъ ). Код N„, записанный в счетчик 10, через равные проме-2р жутки времени, определяемые периодом тактовой частоты, уменьшается на единицу и сравнивается с нулем. При достижении счетчиком нулевого состояния на выходе дешифратора 7 в момент 25 времени t (фиг ° 2 е и ж ) появляется выходной импульс, который сбрасывает триггер 6, запрещая тем самым поступление импульсов тактовой частоты на счетчик 10, Состояние по- 30 следнего фиксируется на уровне 0".

Чем больше значение кода N» тем больше фазовый сдвиг импульсов управления по отношению к импульсам элемента 4. Максимальное значение кода N„ 3 равно 2 -1, !! где n — разрядность счетчика 10, Выходной импульс дешифратора 7 через двухканальный коммутатор 11 в зависимости от знака кода задания И„ по- 40 дается либо на выпрямительную группу преобразователя через выход 20

-(фиг. 2 e) либо на инверторную группу через выход 21 (фиг. 2 т ).

В соответствии со способом для формирования сигнала управления преобразователем N„=K„V определяется значение угла управления V. При цифровой реализации устройства входными переменными в этих выражениях яврежим, если не совпадают - инверторный режим. Поскольку выпрямительному и инверторному режимам при одина" ковом токе нагрузки соответствуют разные углы управления, то и код угла управления N, выбираемый из блока 3, должен также в зависимости от режима иметь разные значения, и следовательно, выбираться из разных областей памяти. Это означает, что при непосредственном использовании кодов N и N для формирования адреса блока 3, последний должен иметь две зоны, соответствующие положительным и отрицательным значениям кода задания N каждая из которых разделяется на две подзоны в зависимости от знака N . Поскольку при изменении знака кода задания при сохранении его величины значение угла управления V и, следовательно, величины тока не изменяются, а переключаются только группы преобразователя, меняя направление тока, то можно использовать зависимость тока от угла управления и ЭДС нагрузки только для положительных значений тока. Это позволяет вдвое уменьшить требуемый при заданной точности объем памяти блока 3. Для этой цели служит блок

12 и двухканальный коммутатор 11, а на блок 1 подается модуль кода задания I N y I.

Блок 12 позволяет сформировать корректный адрес блока 3 памяти для выпрямительного и инверторного режимов в этом случае и выполняет опера" цию

115 1о -111Е где Иs — код на выходе блока 12;

N =2(" — код постоянного смещения

О на входе 19 определяет границу областей выпрямительного и инверторного режимов и соответствует Р=О, а код IN

2 «< N 2 -1. Если же знаки тока и

К-! к

ЭДС нагрузки не совпадают, то код угла управления выбирается из инверторной области памяти блока 3, для которой 0 4 N с 2"

Таким образом, в блоке 12, кроме того, за счет добавления кода пок-! стоянного смещения N =2 осущестl3 вляется перенос точки отсчета и упорядочивается размещение кодов в блоке 3 при изменени Е„„„ < к E„,„, так как код N на выходе блока 12, участвующий в формировании адреса, при этом изменяется в пределах

0 Ns 2 -1.

1(ри программировании блока 3 в соответствии со способом задают граничное значение кода задания Иу

58

=К вЂ” Хгр, где ХГР- граничное значение тока уставки, и код угла управления преобразователем N„ на выходе блока 3 памяти определяют в режиме непрерывного тока при

А)А,.р=2 / Иу,.р!+Хэ как

К.N +—

Ир

i . " К

N =-К .V =Кч(7- — -arcsin -- — — — -) YII Ч Ii К,„ а в режиме прерывистых токов при

А А, — как

Л (7-—

-+ — -- N

m 2 К

sin Л /2

Nv„ð Кч пр Kv ч

-arcsin

Формула изобретения

Способ управления вентильным преобразователем, заключающийся в том, что формируют уставку тока I измеКн Тма«с Мма«сЕт где К, = —,— К =

« °

У

Ni м.нс EH мс,кс

1 1ч макс

К„= — — — — масштабные коэффициенты, При таком задании кодов блока 3 осуществляется линеаризация регулировочной характеристики как в области непрерывных, так и в области прерывистых токов и обеспечивается линейная зависимость тока от кода

1ср К 11у

Таким образом, устройство, реализуя предлагаемый способ, позволяет достичь качественно норой ступени в точности линеариэации характеристики преобразователя за счет получения линейной характеристики в области прерывистых и непрерывных токов и малой инструментальной погрешности„

19200 6 ряют противо-ЭДС нагрузки Е„, формируют сигнал управления преобразователем Б„, пропорциональный углу управления Ч, сравнивают сигнал управления с опорным сигналом и в моменты равенства формируют импульсы управления вентильным преобразователем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности линеаризации статической регулировочно" характеристики, задают граничное зна2Т I

D ) +(sin — );

А= (cos

2п

=II+arctp -- — — -- —— сов 20 /m-Э

Š— абсолютное значение ЭДС нагрузки;

Е„ — амплитуда ЭДС преобразователя; î Lи

6-arctic — — — фазовый угол на н груз ки;

К„ — сопротивление нагрузки;

1н " индуктивность нагрузки; ь)р — круговая частота сети;

m — число фаз преобразователя.

Е Гm . TI чение тока уставки Т„р = — = sin — «

1 IP

«sin(V + -)- -;- ), сравнивают его с уставкой тока, сигнал управления преобразователем для токов уставки превышающих Ip определяют пропорциГр

II

Z0 ональным V = 7 — — — arcs in ((R Е+Е ) /

iI Н

m . -1

/E„ = sin — 1, а для токов уставки

М р

m меньше I, определяют пропорциональгр г RI.«< Ь Е. ным Ч„= — — -arcsin t(— - .— + — ) / Р "Е„m 2 Е„, Л 1

/sin — 1, где угловая длительностьимпульсов тока Л удовлетворяет уравЕн ГЕн нению — -cos8 sin(V-8+Л)= --—

ЗО E Е

-ccs 8 sin(V-8)1 ехр(-I1ctg8), угол управнения преобразователем VI-p соответствующий - гранично-непрерывному режиму, определяют .из выражения

V =7 -y+g-arcsintEq (1- 2 ) /(Е„ AcosB)j

2Т где В =ехр(- -- ctg8);

Составитель В.Миронов

P едак тор И. Шулла Техред Н. Глущенко

Корректор Т.Колб

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2525/52

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