Способ подавления низкочастотных гармоник на выходе выпрямителя

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в управляемых вентильных преобразоват элях .электрической энергии. Цель изобретения - повышение качества регулирования выходного напряжения выпрямителя. Способ подавления низкочастотных гармоник состоит в том, что пофазное управление моментами включения тиристоров осуществляется с помощью сигналов обратной связи. Каддый сигнал обратной связи получают путем интегрирования выходного напряжения выпрямителя в интервалах времени,пропорциональных периоду питающей сети Т. При этом указанное интегрирование производят поочередно с положительным и отрицательным знаками в интервалах времени, равных Т/6, следующих друг за другом с интервалом Т/12. Сигнал обратной связи зависит, при этом, только от гармоники удвоенной частоты питающей сети, содержащейся в выходном напряжении выпрямителя. Отсутствие в сигналах обратной связи составляющей, пропорциональной постоянному значению выходного напряжения выпрямителя, позволяет реализовать способ., путем простого суммирования сигналов обратной связи с сигналом управления выпрямителем. При этом быстродействие выпрямителя по сигналу управления не ограничивается. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (5D 4 Н 02 М 1 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3910110/24-07 (22) 06. 06. 85 (46) 07.08.87. Бюл. № 29 (7t) Харьковское отделение Всеооюзного научно-исследовательского института электромеханики (72) Д.А. Ассуиров (53) 62 1.314.5(088.8) (56) Патент США № 3453526, кл. 321-19, 1969.

Авторское свидетельство СССР № 1169105, кл. Н 02 M 1/14, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1246272, кл. Н 02 M 1/14, 1984. (54) СПОСОБ ПОДАВЛЕНИЯ НИЗКОЧАСТОТНЫХ ГАРМОНИК НА ВЫХОДЕ ВЫПРЯМИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в управляемых вентильных преобразователях, электрической энергии.

Цель изобретения — повышение качества регулирования выходного напряжения выпрямителя. Способ подавления низкочастотных гармоник состоит в том, что пофазное управление моментами включения тиристоров осуществляется с помощью сигналов обратной связи. Каждый сигнал обратной связи получают путем интегрирования выходного напряжения выпрямителя в интервалах времени,пропорциональных периоду питающей сети

Т. При этом указанное интегрирование производят поочередно с положительным и отрицательным знаками в интервалах времени, равных Т/6, следующих друг за другом с интервалом Т/12

Сигнал обратной связи зависит, при этом, только от гармоники удвоенной частоты питающей сети, содержащейся в выходном напряжении выпрямителя.

Отсутствие в сигналах обратной связи составляющей, пропорциональной постоянному значению выходного напряжения выпрямителя, позволяет реализовать способ. путем простого суммирования сигналов обратной связи с сигналом управления выпрямителем. При этом быстродействие выпрямителя по сигналу управления не ограничивается.

2 ил.

1 1328893 2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в управляемых вентильных преобразонателях электрической энергии.

Цель изобретения — повышение качества регулирования выходного напряжения выпрямителя.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый 10 способ; на фиг.2 — временные диаграммы работы, устройства.

Устройство для подавления низкочастотных гармоник на выходе выпрямителя содержит блоки 1 — 3 фазосмеще15 ния в канале управления тиристорами каждой из фаз выпрямителя, интеграто" ры 4 и 5, выходы которых подсоединены соответственно через сумматоры 6 и 7 к управляющим входам блокон 2 и

3 фазосмещения, аналоговые ключи 811, выходы которых попарно объединены для ключей 8,9 и 10, 11 и подсоединены соответственно к входам интеграторов 5 и 4, входы аналоговых ключей 9 и 11 подключены к прямому, а ключей 8 и 10 — к инверсному выходам датчика 12 выходного напряжения выпрямителя, причем управляющие входы аналоговых ключей 8 и 9 подсоединены через устройство 13 управления ключами к выходу блока 3 фазосмещения, а управляющие входы аналоговых ключей 10 и 11 подсоединены через устройство 14 управления ключами к выходу блока 2 фазосмещения.

40. Устройство работает следующим образом.

Каждое из устройств 13 и 14 управления ключами синхронизируется один pas в период от импульсов управления тиристорами своей фазы (диаграмма 15 на фиг. 2, где U — напряжение питающей сети: Т вЂ” период) и формирует для своей пары аналогоных 45 ключей управляющие сигналы, периодичность и длительность которых соответс ;уют диаграммам 16 и 17 (фиг.2).

При поступлении сигналов управления на управляющие входы аналоговых 50 ключей, например 8 и 9, они замыка— ются, подключая вход интеграторов 5 поочердно к инверсному и прямому выходам датчика 12 выходного напряжения выпрямителя. Выходное напряжение ин-. тегратора 5, пропорциональное гармонике удвоенной частоты питающей сети в выходном напряжении выпрямителя, складывается на сумматоре 7 с сигна511 х sin — — n c os — — и ° sin(— п

4 2 12 (3) +Ч ) Из (3) следует, что постоянная составляющая выпрямленного напряжения Ц не влияет на значение интеглом управления выпрямителем и н виде суммы обоих сигналов поступает на управляющий вхвд блока 3 фазосмещения, который осуществляет сдвиг по фазе импульсов упранления тиристоров фазы

С в функции суммарного сигнала управления.Аналогично происходит управление моментами включения тиристоров фазы В;

Таким образом, согласно предлагаемому способу интегриронание выходного напряжения выпрямителя производят поочередно с положительным и отрицательным знаками в интервалах времени, равных Т/6, следующих друг за другом с интервалом Т/12. Интегрирование в указанной последовательности выходного напряжения выпрямителя позволяет исключить из сигналов обратной связи составляющую, пропорциональную посто- янномч значению выходного напряжения выпрямителя. .Если через 1: обозначить постоянную интегрирования, то среднее за период Т значение сигнала обратной связи равно: т т16 5TI12.

1 (1

I = =-- < Udt= = Udt- Udt+

2ЧЗ т14

+ Udt Udt (1) тВ ът/4 где U — выходное напряжение выпрямителя.

Представим выходное напряжение выпрямителя в виде разложения в ряд Фурье:

U=U< + U 81п (— - +,), (2)

2#In с =1 где U — постоянная составляющая

de выпрямленного напряжения;

U — амплитуда и-й гармоники

rnid выпрямленного напряжения; — фаза п-й гармоники выпрямленного напряжения.

После подстановки (2) в (1), интегрирования и преобразований интеграл (1) приводится к виду:

4 U . Я

sin — — nx

I LL и 6

t1 = "

1328893 рала (1) . Так как sin 1-- и = 0 для 7

6 всех гармоник вида n = 2 к+1 где k—

1,2,3...; sin — — = 0 для всех гарИ моник вида п = 4 (k+1); cos — — n=O дпя всех гармоник вида n=6(k+1), можно сделать вывод, что все нечетные гармоники, четные гармоникикратные 6 (канонические гармоники) и четные гармоники, кратные 4, также не влияют на значение. интеграла (1).Принимая во внимание, что гармоники вида n=2(6k+1) в выходном напряжении выпрямителя имеют высокий порядок .(n=10 14 22...) и, как правило, малую амплитуду, а также учитывая, что слагаемые в (3) обратно пропорциональны номерам "армоник, можно, пренебречь влиянйем гармоник вида

n=2(6k+1) на значение интеграла (1) которое в этом случае определяется только гармоникой второго порядка:

Гз.. 3

I= U sin (— -+Ч ). (4)

ГП Я 3

Таким образом, из (4) следует, что сигнал обратной связи зависит только от гармоники удвоенной частоты питающей сети, содержащейся в выходном напряжении выпрямителя. Отсутствие в сигналах обратной связи сос тавляющей, пропорциональной посто янному значению выходного напряжения выпрямителя, позволяет реализовать способ путем простого суммирования сигналов обратной связи с сигналом управления выпрямителем. При этом быстродействие выпрямителя по сигна1ð лу управления не ограничивается, что позволяет улучшить качество регулирования его выходного напряжения.

Формула из о бр е т ения

Способ подавления низкочастотных гармоник на выходе выпрямителя, заключающийся в пофаэном управлении моментами включения тиристоров выпряZp мителя с помощью сигналов обратной связи, каждый из которых получают путем интегрирования выходного напряжения выпрямителя в интервалах времени, пропорциональных периоду пита25 ющей сети Т, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования выходного напряжения выпрямителя, интегрирование его вы.ходйого напряжения производят поочеgp редно с положительным и отрицательным знаками в интервалах времени, равных

Т/6, следующих друг за другом с интервалом Т/12.

К лирислюраи1328893

Составитель А. Кириллов

Редактор Н. Тупица Техред Л.Сердюкова Корректор А. Зимокосов

Заказ 3495/55 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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