Преобразовательная техника

не один канал управления, а такое их количество, которое равно пульсности выпрямителя. В этом случае системы управления называются

201

202

Схемы сравнения работают по принципу ячеек«И» и на вход формирователя импульсов управления пройдет сигнал с той схемы

осуществляется той же схемой трехфазного нулевого выпрямителя, что и на рис. 8.6; 8.7, поясняется на рис. 8.8.

причем работа ЗГ никак не связана с питающей сетью, а его выходная частота может регулироваться сигналом управленияU. Импульсы с задающего генератора поступают на распределитель импульсов(РИ), который, во-первых, распределяет их по трем каналам, и, во-вторых,

203

сдвигает их по фазе друг относительно друга на 2π (рис. 8.9), где

3

2p – период напряжения питающей сети.

q

Рис. 8.9. Диаграмма, поясняющая работу распределителя импульсов

Таким образом, получается, что в каждом канале распределителя импульсов (РИ) частота импульсов близка к частоте напряжения

(УОД) таким образом, что каждый из этих ключей открыт, если угол управления соответствующим вентилем выпрямителя находится в

допустимом диапазоне amin - amax и закрыт, если угол управления выходит за пределы этого диапазона. Импульсы, прошедшие через ключи, запускают формирователи импульсов управления, которые открывают соответствующие силовые тиристоры выпрямителя. Напряжение с выхода выпрямителя замеряется датчиком напряжения (ДН) и сравнивается с напряжением уставкиU у . Разностный сигнал

воздействует на задающий генератор(ЗГ), который изменяет частоту своих импульсов в такую сторону, чтобы выходное напряжение выпрямителя строго соответствовало напряжению уставки U у .

Асинхронная система управления может быть только замкнутой,

204

привязка ее работы кпитающей сети существует в виде устройства ограничения диапазона (УОД), без которого работа системы управления была бы невозможна. Преимуществом синхронных систем управления является то, что даже в условиях значительного искажения напряжения

с аналоговыми сигналами не позволяет получить высокую точность регулирования, особенно в преобразователях, являющихся элементами

U у

Рис. 8.10. Цифровая система управления распределителя импульсов

Пусть выпрямитель Вбудет выполнен по той же трехфазной нулевой схеме, что и в предыдущих случаях. В моменты времени, соответствующие точкам естественной коммутации( a = 0 ),

205

синхронизатор С открывает ключ Ки импульсы, формируемые генератором эталонной частоты (ГЭЧ), начинают поступать на счетчик импульсов (СИ). Каждое число, фиксируемое счетчиком импульсов, определяет интервал времени, отсчитываемый с момента a = 0 . Цифровой код со счетчика поступает на схему сравнения(СС), а с другой стороны

на эту же схему сравнения поступает цифровой код с - аналого цифрового преобразователя (АЦП), который соответствует разностному аналоговому сигналу, полученному в результате вычитания напряжения

уставки U у и сигнала с датчика напряжения(ДН), пропорционального

выходному напряжению выпрямителя. В момент равенства этих двух кодов схема сравнения выдает сигнал, который закрывает ключ (К) и обнуляет счетчик импульсов(СИ) и одновременно поступает на распределитель импульсов (РИ), который в зависимости от синхронизи-

миниатюризации вычислительной базы, цифровые системы управления, несмотря на их сложность, все более широко используются в преобразовательной технике для повышения качества регулирования выходных параметров преобразователей различных типов.

206

ным мостовым инвертором, выполненным по схеме рис. 4.37. Здесь задающий генератор (ЗГ) представляет собой управляемый генератор импульсов, выходная частота которого изменяется под действием

ФИУ1 ФИУ2 ФИУ3 ФИУ4 ФИУ5 ФИУ6

T1 T2 T2 T3 T3 T4 T4 T5 T5 T6 T6 T7

Рис. 8.11. Система управления трехфазным мостовым инвертором

Во-вторых, фаза импульсов в каждом канале отличается от фазы

силовыми тиристорами в соответствии с алгоритмом их работы. В связи с тем, что при запуске инвертора должны быть одновременно открыты два тиристора (один в анодной группе, другой – в катодной), система управления выполнена так, что каждый из формирователей импульсов управления управляет одновременно двумя

207

управляющих импульсов равна длительности открытого состояния транзисторов (в остальную часть периода транзистор должен быть надежно заперт или источником запирающего напряжен, илия управляющим импульсом обратной полярности).

Рис. 8.12. Диаграмма, поясняющая работу распределителя импульсов

При построении систем управления автономными инверторами с двухступенчатой коммутацией необходимо обеспечивать регулируемую паузу между моментом запирания силового тиристора, выходящего из работы, и моментом включения очередного силового тиристора.

Пример такой системы управления для автономного инвертора, изображенного на рис. 4.38, представлен на рис. 8.13.

208

Рис. 8.13. Система управления автономным инвертором с двухступенчатой коммутацией

А диаграммы, поясняющие взаимодействие структурных элементов, представлены на рис. 8.14.

Рис. 8.14. Диаграммы, поясняющие работу системы управления инвертором с двухступенчатой коммутацией

209

Задающий генератор ЗГ формирует последовательность импульсов с частотой fЗГ = 2 fвых , в два раза превышающей требуемую выходную частоту инвертора.

Эти импульсы поступают на распределитель импульсов1, РИ

имеющий два канала. На выходе каждого канала импульсы UРИ1 и UРИ2 имеют частоту, в два раза меньшую частоты задающего генератора, т. е.

T1к - T4к , управление которыми осуществляется точно так ,жекак и силовыми тиристорами, но со сдвигом относительно их импульсов управления на время задержки tз , обеспечиваемое управляемой схемой

в моменты, определяемые импульсами второго канала распределителя импульсов РИ2 – UРИ22. Форма выходного сигнала показана на нижней диаграмме рис. 8.14.

8.3. УПРАВЛЕНИЕ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ЧАСТОТЫ

Как было рассмотрено выше, непосредственные преобразователи частоты содержат в каждой фазе по две взаимообратные вентильные группы, работающие поочередно то в выпрямительном режиме, то в инверторном. Моменты переключения вентильных групп, а следователь-

210