СИСТЕМА ИНТЕГРАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к электротехнике, в частности к преобразователям электроэнергии с системами управления с управляемыми ключевыми элементами, и может быть использована для построения управляющих устройств полупроводниковыми преобразователями электроэнергии.
На современном рынке преобразователей электроэнергии существует потребность в преобразователях с высокими статическими и динамическими характеристиками, содержащих в контуре управления вычислительное устройство.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известны преобразователи электроэнергии, имеющие в контуре систему управления, в которой осуществляется операция интегрирования выходного сигнала. Такие системы управления могут иметь разное название, например, системы асинхронного типа, интегральные [1]. Их достоинством является астатический характер регулирования.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство управления преобразователем электроэнергии, реализующее интегральный характер управления с усреднением регулируемого сигнала за интервал периодичности преобразователя [2]. Достоинством его является отсутствие в сигнале обратной связи переменной составляющей, которая содержится в других системах управления интегрального типа.
Недостатком такого управляющего устройства является трудность использования сигнала обратной связи для его обработки вычислительным устройством в режиме реального времени. Это объясняется тем, что процесс обработки по заданному алгоритму осуществляется в течение отрезка времени, который может превышать минимальное время, задаваемое для преобразователя в соответствии с его регулировочной характеристикой.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Поставленная задача решается тем, что система управления преобразователем электроэнергии, содержащая генератор тактовый, соединенный с информационным входом интегратора, его выход соединен с элементом памяти, информационный вход которого соединен с генератором тактовым, а выход со входом вычислителя, его выход соединяется с управляющим входом преобразователя, выход его соединен с нагрузкой, выход нагрузки соединен с функциональным входом интегратора, при этом система снабжена блоком задержки, вход которого соединяется с выходом генератора, в выход с информационными входами интегратора и элемента памяти.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1. Блок схема устройства по прототипу.
Фиг.2. Временные диграммы работы прототипа.
Фиг.3. Блок схема предложенного устройства.
ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ Показанная на фиг.1 блок-схема устройства, реализующая известный способ управления вентильным преобразователем, содержит генератор тактовый 1, интегратор 2, элемент памяти 3, вычислитель 4, вентильный преобразователь 5, нагруку 6.
n
n
n
n
n
Работа схемы поясняется временными диаграммами на фиг.2. На верхней изображены импульсы тактового генератора в моменты времени t=nT, n=0, 1, 2,…, далее выходная переменная нагрузки, затем выходной сигнал интегратора (наклонные прямые) и выходной сигнал элемента памяти в виде отрезков прямых. На последней показан импульс с выхода вычислителя в момент t'=t+τ, где τ - управляющий параметр, например, длительность импульса преобразователя понижающего типа.
n
n
n
n
В системах управления минимальная величина τ, которая устанавливается с помощью специального блока ограничения диапазона изменения, составляет величину порядка единиц процентов от периода. Например, для преобразователя с частотой 100 кГц период повторяемости Т равен 10 мксек, если принять минимальное относительное значение τ на уровне 5% Т, то минимальная абсолютная величина будет составлять 0,5 мксек. Однако интервал времени вычисления значения τ по заданному алгоритму может превышать эту величину. В этом случае либо не удастся получить минимальное значение τ с данным алгоритмом, либо для ускорения выполнения алгоритма часть операций придется выполнять с использованием аппаратных средств, что увеличивает материальные затраты.
n
n
Задачей настоящей полезной модели является создание регулируемой временной задержки, достаточной для обработки результата интегрирования. Она достигается ведением блока задержки 7 (фиг.3, осуществляющего задержку момента поступления импульсов на информационные входы интегратора и элемента памяти относительно тактовой отметки t. В такой системе управления результат усреднения поступит в вычислитель, который в течение времени задержки по заданному алгоритму определит управляющее значение τ до наступления очередного тактового момента. В итоге работа системы усреднения будет согласована с конечным временем вычисления управляющей команды.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Писарев А.Л., Деткин Л.П. Управление тиристорными преобразователями. - М.: 1975.
2. Исхаков А.С. Динамические свойства широтно-импульсных преобразователей с дискретно-усредняющим фильтром. - Электричество, 1986, №3.