Раздел: Документация

0 ... 35 36 37 38 39 40 41 ... 49

■иа°-и ьо-ii. о-

i

Ell

иВых

иа№с"**"ЪK\h UT

5/7

"Вы

К VSi

К vsz к vss

К VSi,

К vs5

к VS6

Ф*г

Ф*1

фУ3

1

ФУ*

ФЧ$\

фУ5

ФУ,

ли.

1

(От ДСЦ;ДСТе)

		ПРУ		г
1

т

АРН

Г

(от ДСТ,;ДСТ3) а)

иа и-Ъ ио

			/\ / \ / \ 1 \ , .->•
	\/ I Л I/\ У ос V	А—4- \/ I Л У V I		j		II
		■I- +*- ос п		1		1
			ОС	1		1 I*
				т		1 *
					■ ОС	1 1*
						ОС t» п х, *

P„c 5 4 Система управления преобразователем частоты с непосредственной .-структурная схема; .-диаграммы выходного напряжения и управляющих импульсо. 230

структурам СУ выпрямителей. На тиристоры поступают управляющие импульсы, синхронизированные с сетью посредством входного устройства ВУ, выходные напряжения которого распределены по каналам управления тиристоров в соответствии с фазой поступающего на тиристор сетевого напряжения.

Согласно принципу действия преобразователя одна полуволна выходного напряжения формируется тиристорами анодной группы, а другая — тиристорами катодной группы. Такая программа работы тиристоров обеспечивается поочередным блокированием управляющих импульсов каждой группы. Для этого в структуру СУ введены узлы блокировки (запрета на формирование) импульсов: узел 1 блокировки импульсов тиристоров катодной группы и узел 2 блокировки импульсов тиристоров анодной группы. Сигналы запрета на выходах этих узлов формируются при поступлении на них соответствующих сигналов от пересчетно-распределительного устройства ПРУ и датчиков состояния тиристоров ДСТ (дающий информацию— включен или выключен тиристор). Например, если на входе узла 1 присутствуют запрещающие сигналы от ПРУ и ДСТ анодной группы, то на его выходе появляется сигнал запрета формирования управляющих импульсов тиристоров катодной группы. В рассматриваемой структуре ПРУ осуществляет деление частоты ЗГ на два и распределение сигналов ЗГ по узлам блокировки. Частота выходных сигналов ЗГ соответствует частоте выходного напряжения преобразователя.

Одновременная проводимость тока тиристорами анодной и катодной групп исключается наличием ДСТ, сигналы которых запрещают формирование управляющих импульсов тиристоров соответствующей группы, пока все тиристоры противоположной группы не выключатся. Выходное напряжение преобразователя регулируется автоматическим регулятором напряжения АРН посредством подачи сигнала AUP на фазосдвигающие устройства ФУ всех каналов, что обеспечивает необходимое значение угла управления а при их внутригрупповой коммутации. Частота выходного напряжения может регулироваться, если использовать . ЗГ с регулируемой частотой. На рис. 5.4, б приведены диаграммы следования управляющих импульсов и выходного напряжения преобразователя «вых.

5.2.3. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫХ ИНВЕРТОРОВ

Системы управления инверторов и их структурные схемы могут существенно различаться в зависимости от типа инвертора - и принципов регулирования его параметров. Ниже рассматриваются примеры упрощенных структурных схем СУ инверторов тока и инверторов напряжения.

---

Системы управления инверторами тока. В настоящее время, среди различных схем инверторов тока наибольшее распространение получила схема параллельного инвертора тока с компенсирующим устройством, выполненным по схеме, изображенной на рис. 3.32.

СУ такого инвертора обычно должна обеспечивать стабилизацию частоты и значения выходного напряжения. В § 3.4 были рассмотрены основные принципы регулирования выходных параметров инверторов подобного типа. Отмечалось, что по принципу синхронизации управляющих импульсов инверторы тока подразделяются на две группы:

1)инверторы с независимым возбуждением, управляющие импульсы в которых синхронизируются от задающего генератора;

2)инверторы с зависимым возбуждением, управляющие импульсы в которых синхронизируются от выходного напряжения самого инвертора.

При использовании в качестве регулирующего органа компенсирующего устройства (см. рис. 3.32) выделяют третью группу—инверторы тока с комбинированным возбуждением [14]. В инверторах этой группы управляющие импульсы одного звена (собственно инвертора или компенсатора) синхронизируются от задающего генератора, а другого — от выходного напряжения. Обычно в инверторах тока с комбинированным возбуждением импульсы инвертора синхронизируются от выходного напряжения (так же, как и при зависимом возбуждении), а управляющие импульсы компенсатора — от задающего генератора. Регулирование выходных параметров в инверторах тока с компенсаторами может также выполняться различными способами: воздействием на фазу управляющих импульсов инвертора и воздействием на фазу управляющих импульсов компенсатора. В качестве примеров рассмотрим две типовые структуры СУ однофазного параллельного инвертора тока.

На рис. 5.5, в представлена структура СУ инвертора с независимым возбуждением. Управляющие импульсы поступают на тиристоры инвертора VSX — VS4 от формирователей импульсов ФИх — ФИ4. Частота следования этих импульсов задается ЗГ. Если бы компенсатор в схеме отсутствовал, то в установившемся режиме работы фаза выходного напряжения инвертора была бы связана с фазой следования импульсов углом 0, который зависит только от параметров нагрузки ZH и емкости конденсатора Ск. Для того чтобы изменять угол Р в целях регулирования выходного напряжения инвертор £Лых> необходимо воздействовать на проводимость компен сатора, т. е. на фазу управляющих импульсов тиристоров VS и VS6 (см. § 3.4). Регулирование этой фазы (угла управлени компенсатором а) осуществляется посредством фазосдвиг

Г HVS1 * ySl KVSj кУ5ц KV55 Kvs.cr.~l

фи4\

ФИ,

фи3

Б ft

Фт1

ФН(

фив

Фу,

ЗГ

фУг

АРН

Рис. 5.5. Система управления однофазного инвертора тока с независимым

возбуждением:

а—структурная схема; б—диаграммы управляющих импульсов и выходного напряжения

инвертора

ющих устройств ФУХ и ФУ2. На их входы поступают сигналы от ЗГ и АРН. Сигналы ЗГ обеспечивают синхронность управляющих импульсов инвертора и компенсатора, а сигнал с выхода * АРН определяет фазовый сдвиг между этими импульсами, т. е. угол а.

По принципу регулирования рассматриваемая СУ является статической. Отклонение выходного напряжения от заданного уровня вызывает такое изменение угла а, что происходит процесс уменьшения этого отклонения до малых значений, определяемых коэффициентом усиления системы регулирования. Частота выходного напряжения при такой структуре СУ зависит только от частоты ЗГ. -

На рис. 5.5, б представлены диаграммы управляющих импульсов и выходного напряжения инвертора. В рассматриваемом примере в качестве задающего генератора используется двухтактный генератор с выходным переменным напряжением прямоугольной формы. Для формирования управляющих импульсов инвертора используются как положительный, так и отрицательный импульсы ЗГ.

Структура СУ для инвертора тока с комбинированным возбуждением представлена на рис. 5.6. Формирование

---

Рис. 5.6. Система управления однофазным инвертором тока с комбинированным возбуждением

управляющих импульсов тиристоров инвертора VSX — VS4 происходит синхронно с выходным напряжением с помощью задатчика углов ЗУ, который обеспечивает неизменность фазового сдвига между выходным напряжением и последовательностью управляющих импульсов инвертора. При таком способе формирования управляющих импульсов угол опережения Р не зависит от параметров нагрузки, т. е. инвертор работает в режиме зависимого возбуждения или самовозбуждения.

В этом режиме изменение нагрузки в инверторе без компенсатора вызывает изменение частоты выходного напряжения: при сбросе нагрузки частота уменьшается, а при набросе — увеличивается. Наличие в силовой схеме компенсатора (рис. 5.5, а) позволяет стабилизировать частоту выходного напряжения, если на тиристоры VSS и VS6 подавать управляющие импульсы, сформированные от ЗГ и не зависящие от режима работы инвертора. При таком способе управления изменение частоты выходного напряжения будет приводить к изменению угла управления компенсатора а. Характер этого изменения такой, что частота выходного напряжения будет восстанавливаться до полного совпадения с частотой ЗГ. Подобная система автоматического регулирования частоты является астатической.

Для стабилизации выходного напряжения (от изменений входного напряжения) в СУ введен канал регулирования, состоящий из датчика напряжения ДН и автоматического регулятора напряжения АРН. Этот канал является отрицательной обратной связью между входным и выходным напряжениями инвертора. Он обеспечивает увеличение угла Р при снижении входного напряжения и уменьшение при его возрастании, т. е. стабилизирует выходное напряжение на заданном уровне.

Рассмотренная структура СУ обеспечивает значительно более высокое качество выходных параметров как в статических, так и динамических режимах работы, чем СУ, структура которой изображена на рис. 5.5, а.

Структуры СУ резонансных инверторов во многом сходны со структурами СУ инверторов тока. Следует отметить, что в некоторых схемах резонансных инверторов стабилизация выходного напряжения осуществляется изменением частоты инвертирования. В частности, такой принцип регулирования используется в резонансных инверторах, выполняющих функции промежуточного звена в комбинированных преобразователях постоянного тока (§ 4.3). С этой целью в СУ резонансного инвертора вводится ЗГ с переменной частотой, которая регулируется сигналом цепи обратной связи по выходному напряжению.

Системы управления трехфазных инверторов тока по принципу действия сходны с рассмотренными и отличаются обычно числом каналов управления и наличием некоторых дополнительных функциональных звеньев.

Системы управления инверторами напряжения. Рассмотрим СУ тиристорного инвертора напряжения (рис. 5.7, а). В силовой схеме можно выделить два идентичных плеча с (-коммутирующими контурами, каждое из которых состоит из основных тиристоров VSU VS2 или VS3, VSA и вспомогательных (коммутирующих) тиристоров VS\, VS2 или VS3, VS4 (подробно см. § 3.2).

Вспомогательные тиристоры управляются короткими импульсами, длительность которых соизмерима с длительностью интервала коммутации тиристоров в такой схеме (50—100 мкс). Управляющие импульсы основных тиристоров должны быть широкими, так как при индуктивном характере нагрузки момент прохождения тока обратных диодов через нуль будет изменяться при регулировании выходного напряжения или изменении нагрузки. Поэтому, чтобы очередной силовой тиристор включился, необходимо присутствие на нем управляющего импульса. Однако длительность этого импульса не должна перекрывать интервал коммутации другого тиристора в одноименном плече.

Импульсы от задающего генератора ЗГХ первого плеча инвертора поступают на пересчетно-распределительное устройство ПРУХ, осуществляющее деление частоты ЗГХ на два. С выхода ПРУХ импульс одновременно поступает на входы ФИХ и ФУ2. Формирователь импульсов ФИХ формирует короткий управляющий импульс вспомогательного тиристора VS\. Фазосдвигающее устройство ФУ2 осуществляет фиксированную задержку А 9 начала формирования управляющего импульса основного тиристора VS2, поступающего на него с выхода ФИ2. Поступление следующего импульса от ЗГХ

0 ... 35 36 37 38 39 40 41 ... 49