автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.12, диссертация на тему:Способ и устройства коррекции величины модуляции выпрямленного напряжения m-фазного выпрямителя

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ АЗЕРБАЙДЖАНСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

. , . На правах рукописи

УДК 621. 314:621. 3(С>

АБДУЛЛАЕВ САМ ИР АБДУЛ—МАБУТ оглы

СПОСОБ И УСТРОЙСТВА КОРРЕКЦИИ ВЕЛИЧИНЫ МОДУЛЯЦИИ ВЫ И РЯ "ДЛЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ш — ФАЗНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Специальность 05. 09. 12— Полупроводниковые преобразователи электроэнергии

АВТОРЕФЕРАТ

на соискание ученой степени кандидата технических паук

БАКУ - 1995

Работа выполнена с Азербайджанском техническом университете

Научные руководители:

доктор технических наук, профессор _________

1 К А ДЖ АРОВ ГЛ. В. Г доктор технических наук, профессор АЛИ-ЗАДЕ П. Г. Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ЧЕБАРЕВ А. И. кандидат технических наук, АХМЕДОВ Б. О.

Ведущая организация — Азербайджанский научно-исследовательский электротехнический институт объединения «Азерзлектрсмаш», г. Баку.

Защита состоится «; 26 » 1995 года

в /■(00 чгссв в аудитории 306 на заседании одноразового специализированного Совета Б/Н 054. 04. 02 по присуждению ученой степени кандидата технических паук при Азербайджанском техническом университете по адресу: 370602, гор. ьаку, ГСП, проспект Гусейна Джавида, 25.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Азербайджанского технического университета.

Автореферат разослан 25 апреля 1995 г.

Ученый секретарь одноразового Специализированного Совета Б/11 054. (14. С-2 кандидат технических наук, доцеит^У^^

Г,

БАГИРОВ Б. Э.

ОНЦАЯ ХЛ?А1СГ2В1С^-ЬСА РАБОТ'!

Ла?,?.,зд.ькоот7> ппоб.-удг.?азз2?2о прообразовагельпой тэхккхз способствовало то:.г/,что бсльпое количество современно:: раддозлгк--грозной :: селзлсл ггпар&тур-.:.агкхарагдаа азтсматлк::,вччасдатегзаой гез:ш:лл,г гггзгя сплогэ5 эязхгрсгешгеескоЗ глларгтурл (рзгуллруз-

эл2:с:?олр;:£сд,эла;:?рогра)1-слор? л др.) штаэгся от раялзггкых прг.образозагедъких , пр::;п;т:п?: работы лоторлх связали с

иреебрйзозакле:.; &оркн тола л яапрялея:«! ,чго в сзсю очзр-^ ::з:.:е-длот сучесгзешго п>: спекгразкгыэ яаракгор^'отпгл.

Ка выходе эгпх лрз сбразогатзлеЯ, наряду о полезет.« есстав-огек!т,а,205»гтохся л кеззз&тв.'&г-оддо!? Есдгзл««:я хоторДх ивздзт зргсЗразсзателзк л нагрузкой кообхсдкко венчать раз.глчного рода ^кьсзуму*© устройства.Посдеджо сузосггешю злхяг? на зЛТ-ек-?;ягксст?>, ррдеапссгь, з. с. я.,г.-ассс-габар;:¿нче локазатзгл преобразо-:;ц'-';Ли.Сосоенно остро утл волрсс:-; летал* в улра':л;:е:лц глпр.чм:.ге-•"^•»У лсзр:::: -л п-хгсвнсЗ оззтлллллдл^зеегда ямо-

ссся ло алллла/де дореУемм сзо^азлл^дл э.д.е.,

да-::? з здулае с/ллзтрл'-но:: ^абэги упреглла.лого т-$>з>:ога л:л:рл~ :птэлл,когда сГ'-эд',:л.'о значзьлл лилрл,:ленного налрлг.екхл ;;а лалдо:.!

•л: код разл::ч,-.лл »Та.с.-слхг.глк гнс-зга:,^:-; л гьугрггслгл,

згедлз? слачонл-" л?.:; ¡ж-олл~ на ¡игтс-лгала:; ,ча.";л!.7с-'гоя от лктвр-лала. :: лнтзрлалу.т.о.асзлллазт дсслллзтрлчллл длл лодсгклл с:.;у рол:;:.; работ;; гхчря.'ксрлт,прлводяг,.г.'!.,лак лг.вг.сткс.х :.:одуллл::л 2=1-:хр;::.-лс:л:сго далрллз;;;::; осдлрлаллг гар73клЧ'33л::л сог-

тал.ллгсдлл как го гходнол.тал лллс;:дс:.; лапрялснллх 2а_рл?.с:толя. лрл этд\: »с г>г;: .рз-.т."-: логуг одлслрслзллс,~то

чх'.'ольно з. л руд:::, от алдллз л лалз:\д:л~:а р-лль:лл: рслзллл дслл-глл задач:;.

Псдрсб;;::.'- ол,:ллз лаудлсд .-торатури г;о прззбразсгатслълсл тслллле полазлзлзд,что :::; ачт :рск:гд>- ?.г-;торсз ныбсгл* су-дзтчол-лзз ллллллз сллзлглзт ас;::злз_.лл гл;гл:сол зле?'--.::; :::.'лулг>сло-:?.азо-зого улрг!!лз;д:л 10.117),и. ::з ллзглглх-оллллтуднал аол:.:.:огр::л налрллзнлй ддталдол сотл.лсл;: дллялпе ас:::.'.:.:е':рдл л;«дульсов с;;сте:.т: улрзллсддя !:о:л;о 2 значлтзльдо^ сгепелл апзлтл ссз?гетстгг/л'д:л! выборе;- с?р7К^н С:, лалрллср, л эр зхсдс:.: :: одноладалънлм СЛ07, то аолросн у:.:о::1пз1л:л длллдлл г;л:л::7уд:;о:: ас:лз.:згр:::,::сгорлл всегда жсог козго л :.:::слз,х-аз:ллс слсзсла:: хггалда,

в настоящее гремя актуальны, 2 требуют своего дальнейшего развитая к решения для конкретных схем.

Известно,что амплитудная асимметрия фазных напряжений питающей сети приводят к появлению низкочастотных составляющих в спектре кривой выходного напряжения выпрямителя.Основная проблема, которая при этом проявляется,связана с подавлением.низкочастотных составляющих пульсаций в кривой выпрямленного напряг.е-шя шпрямителя.Применение для этих целей пассивных и даяе резонансных фильтров практически исключается из-за резкого возрастания их габаритов и массы.Другим путем подавления пульсаций является применение активных фильтров и замкнутых структур автоматического регулирования с селективными обратными связями.Однако применение активных фильтров такте приводит к увеличению массы и габаритов выпрямителя и енпяекию его к.л.д.Использование селективных обратных СЕязей в принципе позволяет подавить низкочастотные пульсации до любого уровня, однако при практической реализации этого способа возникает ряд объективных трудностей.приводящих к значительному усложнению всей системы управления и,как следствие, к сникеншо надежности,работы выпрямителя.

Одним из путей повышения эффективности подавления низкочастотных составляющих цульсацдй выпрямленного напряжения является развитие параметрических ыатодов подавления.Однако эффективность параметрических методов подавления пульсаций в значительной степени обуславливает повышение точности выработки корректирующего воздействия.что затруднено пз-за отсутствия сведений о связях и закономерностях изменения низкочастотных составляющих пульсаций кривой выпрямленного напрячвняя с параметрами асимметрий .углами управления и законами коррекции,быстродействия цепей коррекции и их совместимости о другими средствам фильтрации.

Отсюда возникает задача установления этих закономерностей и разработки способа к быстродействующих устройств для выработки корректирующего воздействия,что подтверждает актуальность решаемой проблемы.

Работа проводилась по народнохозяйственному алану экономического и социального развития 'зербайдаанской Республик на 1985-1930г„ и координационному плану АН Республики на 13Э1--1995гг. "Пошлете эффективности полупроводниковых преобразователей эло-ктроэнер- (ГОс.регистрация й 0185,0135,491).

.,, Комплексный исследования, связей и зшеономер-

костей изь!внея2я низкочастотных составляющих в спектре кривой

выпрямленного напряжения т-фазных выпрямителей при различи::: значениях величины амплитудной асимметрии фазных напряжения питающей сети а углов управления,выявление способов и методов взе-дения коррекции с цель» уменьшения низкочастотных составляющих в спектра криво:! выпрямленного напряжения,а такхе разработка структурных и принципиальных реаени,; корректирующих устройств.

Дет достижения поставленной цели в работе репались следующие задач:;::

- анализ несимметричных режимов работы гп-фазных выпрямителей, обзор способов я устройств подавления низкочастотных составляющих в спектрах криво;": выпрямлекг )го напряжения,а такте выяз-ленко и обоснование наиболее эффективных путей и средств улучшения спектрального состава криво:: выпрямленного напряжения при амплитудной асимметрии фазных напряжений пита;э^еп сети;

- разработка математической модели % пакетов программ анализа процессов в т-фазных выпрямителях при амплитудной асимметрии фазных напряжении питавшей сети;

- исследование связей и закономерностей изменения низкочастотных составляющих в спектрах выпрямлешгых калря-.енпл т-фазных выпрямителей с параметра?.;:: асимметрии,углами правления и законами их коррекции;

- научное обоснование и'разработка способа измерения величины асимметрии и введения коррекции в текучем интервала дискретности и методологическое обеспечение исследовании;

- структурные и принципиальные схемные репения быстродействующих корректирующих устройств для уменьсения низкочастотных составляющих пульсации в спектре выпрямленного напряжения, икза-риантных к колебания:,1 сети;

- исследования по выявлении зозмог-ясго неблагоприятного влияния корректирующих устройств на цели обратной связи в замкнутых • системах регулирования с т-фазными тлрнстор.чыми выпрямителями.

Методы исследования.Теоретические исследования базируются на классических способах анализа вентильных преобразователей. Ка разных этапах исследований применялась дифференциальное л ян-тегральное исчисления,современные методы математического модели--рованд-т для описания вентильных цепей при несимметричных режимах, методы гармонического анализа для исследования спектрального состава кривой выходного напряяеная.чдслекные методы репения задач на ЭЦВМ.Справедливость теоретических полоаений подтверждена результатами экспериментальных исследований.

Научная ноанзн»,.

т. дпегд~огзна масеькшгтеекд': недель хлн шяглегеного исело- , довакгг сглаз:: s закокслгрксс^е:: ::з:.:гиз;;.;:;: сссмз-

д-сча: з спектрах кр;:во": г-лтрлул-эшюго гшриггзгдо в ззшшехш: ст вел::я;::-;зг асп^згр^.углоз ¡-рз^лзк:::;: ü за::олз. KoppsKU'¿a.

2. Toopsir^ci::-: cc'ccncr-u: :: прзллслз:: спсзсс; г.оррогда ^тлоз

гетряилэккого калр;;.;:з д«з г~;рс;:ого ;*jaoca гл-^аз-шх пипрл!.::.-тело_ прг. аглляигзу-цсГ: aca'rierjpœ ¿гзкуг кклрл.ио;;;::: cor.:,

сбеспгчггагзй получеклэ :: г.водок.*:^ icoppc:^;::; в теку-

3. ИрздлО-з:: пр;:эдкп лс-г:рсо.чх сдноглкальгго:! с::сгэ:.::: и;.:--пульсмо-агзссого с уалс:.; с/стрессе:ьузде" коррзнцн:: для m стлр.гсгср:-:::;:

pna:iíKC¿ г. колзоас;.::: г;: г а:::;.;:; со'Х.сирздслйнк $:зз0-

с:зп;:с:гг:: пгрезгл:;: ycrpoI':c:r¿»^и^й кс.лдло.'лгоо-

тл к парсз.:огроз злз^знго:: сгдср.г;::: па ::с.чзсз1зо i£:sr.0sac.ï02i:0~ ф^льтрац::::.

4. 11рздлсзх::а ::оррз::;:;:п углоз рс~ гуллрегзл;:;: пр;: £cr.«':.:cvp:::: :: устройство упрлолзлил

лов р'л'ул^ро.:-^,:::.

рямителей в зависимости от величины амплитудной асимметрий фазных напряжений питающей сети и углов управления. ■•' -

■ Предлокенный способ введения угловой коррекция _и установление закономерности позволяют в значительной- с теп о ни упеныазгь шэ-{очастотные состгвлтощие пульсаций з спектре выпрямленного напряжения при амплитудной асимметрии,что с' одной оторокы способствует эблегченл» дальнейшего решения, задач с$ильтрации(а с другой стороны зоздаит условия для создания систем управления инвариантах к пз-генениям адплитудафазных напряжений пятакцей сегз'.позыиащпх эффективность работа т-фазных выпрямителей в замкнутых системах эегузировашгя,

Разрайогеш оригинальные устройства управления с быстродей-швузацаии- ктзрректяруйШМя устройстваш.обеспечиваэдие коррекции . рашэ: упразлэвдя в широких пределах регулирования выпрямленного эпрляелия: г изменения величины амплитудной асимметрии фазных на- , сражений шгтаадзй оета.с цельв уменьшения низкочастотных составляйте в опвктрах выпрямленных напряжений.Кроме того,эти устройства ¡овместиш с другими устройствами фильтрации,что существенно повы-¡ает эффективность всей системы фильтрация.

В ддссегтаппи зшииааэтея; , ■

1. Математическая, модель для комплексного исследования спек-■рального состава кривой выпрямленного напряжения и установленные :акономерностп изменения низкочастотных составляющих в- спектрах

I зависимости. от величины амплитудной асимметрия фазных напряжений ятазздей сети.углов управления и коррекции.

2. Установленные законы коррекции углов регулирования с ;ельп снижения низкочастотной модуглции криво": выпрямленного на-рякекля.

3. Способ угловой коррекции на- каддом текущем интервале ра-оты вентилей выпрямителя с целью уменьшения низкочастотных ссс-авляпщих пульсаций в кривой спрямленного, налряхенля.

4.'Схемные решения устройства управления с бкстродейстную-ими корректирующими цепями для уменьшения модуляции выпрямленного апрякения,повышающие эффективность-работы т-фазных выпрями гелей, -

том числе,в замкнутых системах автоматического регулирования.

Реализация результатов работы.Разработанные на основе проеденных исследований я изготовленные устройства управления с быс-родействующими корректирующими звеньями воали в состав спзциали-

зярозанного источника внутренних' нувд,который внедрен на компрессорной станции магистрального газопровода ПО "Лзтрангаз",а также используется з казеггнкх "стсч-хгх;: для питания бортозой аппаратуры.

¿пэобаняя ^Затн.Оокознне тучные п прахтпчзсхае результата работк дохладывазпсь п сбеу:далпсь ка республиканской научко-тех-нлческой конференция "Перзлчкые преобразователя неэлектрдческих велзчкн в цифровав кода",Еаку,1390г. ,КТК '"Энергетическая электроника на транспорте", Севастополь,1£90г., I-:'; республиканской 'научней конйзренцш "Пгобгега управления с ет§ор;.!атлкя",Баку, "1291г. ,на республиканские конференциях молодых ученнх и аспирантов, 1930,1251,1992т.г.,ца научной.конференция "Одтиглзацля проектирования статических преобразователей",г.Саранск 1932г. ,на пер-во:.1 Евроашюскоа сшиозлумо по "Косалчсскиы наукам д технологии" Турция,Тубптак-Мариардкокда на;тшй цозтр,г.Гсбгэ,19ЭЗг.,кезду-народной капфзранхра 'Пробаси: преобразования едзктроэкергпя", . ¿1осжва,МЗа,1933г.

. ■ ДуАст-^тщт.Оонозноа содерхаюш даосоргаард озублакоаано в 10 печатан* работах,по нпх 3 аитороЕзх свидетельства.

Структура.п сЗ«г>'« ^ооттяп^.Дзссеотапиокгая работа состоит из ЕвздеЕзя.чвтцрех глав,са^ЕЛаппя,списка яатературц.содар-дх;ого 78 шшыоногаЕий,з 4-х арияоззЕгй.Работа содзргдг /¿V странах ¡¿а^гасшопого текста и рлсушхз.

С0ДЕР2АШБ РАБОТЫ 5о взедеклл дпссеряацпп проводится прашчаекпй обзор достигнутого уровня наука а гахшки з сбласгд исследования влияния пссп^ашричшх роззмсо ю -фазных упразлпагаг: х^арлгателгН ка . спектралвап! состав пульсацдЬ шпршссашого папрягения и цогодоз • пх епльэтад^а.обооно^аохся" ксгуглг^остг. ?егл,а мкга осаоьнао полее;плл,7.стор^о винсоямя па закату.'

В пзрзса глава рассмотрена оспошю харетгориекпа цеха-аезий кр£с2 стрлшзаиого гапрягят в сстяричка риса»,«ада-' ааашз с характере« работа т -С^азаого •гааргг.^геля п.

ЕОПОЛЗЮИ уграВЛЛС^ОСа'КЗ 2ЦрПС50р03,

"' . гараяго$ т ¿а^огикии краво-

дет к гсау^го. »дсакя хзарзьаезшото геаряасяая гсЗоа •ехс^ гтррл" ггпая всоуоЬщуэ » аерс^ззадо 'сссьаздгй^хэ- ЕЩТЩ-

гения.Наличие в кривой выпрямленного напряжения переменней сос-тавляюдэ5 в замкнутых системах автоматического регулирования (САР) эквивалентно воздействию па вход преобразователя сигнала.изменяющегося в функции времени.

На основании литературных дипых подробно рассмотрена усло-гпя гогкикновекяя нежелательных развоз СА? и пути уменьшения з ;гм: вредного влиял.;т или полного лс:™"е;г:л подобных р:,-:;!.>.:оз,например, з сгабг.лаззрозяшэх пнпр'"г:телл:: при паллии из:.: шлющегося ~о г>ргм:ня упретлятгдзго С!:гкзлг.Пс-:эзаколго пгл всех везмсг-аияс ьскгкетриях в напряжении патане:» :егп сквтсгл управления эти зсдрсоы значительно усложняются :ог<5утт далл.:-:с."п:ого развита?.

Во зторой гладе рассмотрсн-п прсцсосл в гп -ТРазных выпрямителях при несимметричных режимах их работы методы анаспза.

Б симметричных реумах работ!? средне значения выпрямленного напряжения т~фазнсго выпрямителя на каждом интервале проводимости вентилей раэмы друг другу.Однако,в реальных условиях работы под действием различных факторов,как гкгених.так и внутренних, среднее значение напряжения ка интервалах изгоняется от интервала к интервалу,т.о.возникает режим несимметричной работы т-фазного выпрямителя.

Поэтов/ з работе проведены многоварпгнт'гыо исследования влияния каждого вида асимметрии и показано,что лег;1апс::мо от вида асимметрии,каждая из них приводит к модуляции криво.'; гыпрямлзн-ного капряжения ннзкочасто.ннми составляющими пульсаций.Причем напболмее влияние на амплитуду низкочастотных составляющих оказывают амплитудная асимметрия фаз питачэдП сети и угловая асимметрия импульсов управления.

Показано,что в реальных усл^зиях работы при амплитудной асимметрии фазных напряжений питающей сети одновременно проявляется и асимметрия углов регулирования .Переход к одноканалькым системам управления не снимает с повестки дня угловой асимметрии при наличии амплитудной асимметрия,а одновременный учет этих факторов и ргаэние задачи аналитическими методами представляет значительные математические трудности.Креме того,принятое в этгх методах усреднение интервалов дискретности в неявном виде содержит в _ебэ элемента неопределенности вблизи точек коммутации а не позволяет прослеживать процессы в выпрямителях по интервалам, дискретности.Предложенный переход к методам кошьатерного математического моделирования позволяет снять указанные ограничения

и в то Кб время проводить широкие и разносторонние исследования с относительно большой точноатьй. ' ■

Третья 'Глава пос&ящена^ обосновании и разработке математических моделей т-фазных гыпряаштелей.при амплитудной асимметрии напряжений питающей сети п комплексному исследован:» закоко-мерностей изменения спектрального оостаза кривой выпрямленного напряжения в зависимости от аелачшш амплитудной асимметрии,углов регулирования и коррекции. ■

Для упрощения составления уравнений математических моделей • -сазнйх выпрямителей пра ашштудаой асимметрия фазных ыа-пряаений питающей сети прикигдеи интервала дискретности неизменными и равной интервалам дискретности для. сдшетрнчннх реяаыов работы,отсчитываемых'от точек естественной коммутации.Отклонения точек естественной кокзутащш (т.о.яеиовеЕпе интервалов дискретности )прз песи1Г^егрлч1шх рззащах от точек естественной ксымута-цип в сишетрячнш: резаках учитывается введением параметра -угла, смещения )рго.1. Раосаатриваэтоя идеально голоотой. ход,

йом^ацзя' очитаегся цп&венноЗ. Траксфоргагор прзнилаетоя иде~ алыш.Учет вдпшм цщфво^нш: реащов моазо ооуг^стшитъ взо-декцеа дополнитшьеш: уагоБЗЙ в вддсы игеорвага даскрегноаш.

Раасгзотраи случай везпраглиеаеа чйх©ашюй шзтезой охещ Ешрязиеняя ща и<-иь~1\ Иг>11{ > з.о.аринклагтея аса^ограл напряшда & с®во2 фазе.

Бзсь пэрлд 2£ гыаряалевзего пыгсг^слия ргз&тазгея п равных гшгерзш, отсчитываемых от гочак ееггаггонней кОщ/азда для с^а'гргшхого рекима,каждая аз котерг: со дапгодвйсохп райдй

2 -А ' '

-т ■ , £1}

ада т -число пулхсацзй (фаз) ЬшрЗшвзаауо еззржхвая ст. езтяод, "«ода давления оиваг5з2 ва ввгэргшаг дзкзншйсга' . глеево ярадзгавз^ь в вадег

Временные диаграммы напряжений ¿¡сС при известном (а) и предложенном (6) устройстбах управления < т -фазным -ёыпрямителен

U4t)=[ü,(t)-u2({)]

¿ + lt Леи,I

OJ

+

2.1

-Ь

Ш) Ui

2/>+ 1й'&СМ>{

a)

. Zt + lü ¿CMP\ ■

CO

IÚÁ/CMjI

Ù)

Uh(i)=[U¿(í)-UM)¡

ля

со

21 м

л

¿o

лд

СО

M1

со

M

U)

t

+

+ Ш1)-

sitMçj/j £0

щ

Aiï-tJAcCcujf

aJ ••

Í¿ <0

OJ

'(2)

УНим-ум]

Q

to

Углы смещения определяются из услозия равенства напряжений при коммутации 2 в общем случае определяются в виде:

ск-аоСЦ

(3)

где в -угол,определяемый схемой выпрямления. Введем обозначения:

[и,(о-ига)]=А [иг({}-и,(1)]=ё;

[и,(1)~ЦгЦ)] = й ,

¡ШО-иМ)]^; [и3(1)-и,ю]=с.

Тогда уравнение огибающей выпрямленного напряжения для неуправляемой трехфазной «остовой схемы выпрямления для рассматриваемого случая мозсно представить в виде:

А Л + 1й<Ьсн,1 ЯьЬЛсМг!

Ы1) = Ъ(1)

+ Ш)

Б (I)

со

и)

13. со

с о

¿/¿ЫдЛсиз!

- I " ,

ЛЬ-

<л>

л

со

+ СО)

00

^ (д Жсм!

Ж

со со

Ж

и)

21 и>

■т

и)

ч-

11 со

(4)

<0

+-/М

ех «

М

о)

Для управляемой трехфазной мостовой схемы выпрямления при тех не условиях для получения уравнений огибащнх выпрямленного напряжения на интервалах дискретности вводятся дополнительные условия.

Для режима непрерывного тока:

сОр^-^-'', ¡¿р1>1лс</сн\1 (5)

ограничения углов регулирования Лр величиной углов смече-

вия связано с тем,что из-за коммутационных перекрытий на интервалах дискретности при <кр ^ дЛсм^ возможны пропуски зажигания вентилей,что ыокет привести к неустойчивой работе выпрямителя и возрастанию пульсаций.Неучет этого фактора в .определенных условиях может привести к некорректности' полученных результатов.

Тогда уравнение огибающей выпрямленного напряжения можно представить в виде:

иа)*/№) ч-Ф)

м

ш

2Я->Лр

а)

Щ

21 и

6? сО

+Щ

из

¿£

а>

71+Лр со

Л

со

. +Й(£) со

со

+ С(1)

из

СО

э2

и)

ш

со

со

м

со

м.

со

ы

•(6)

м

со .

СО

где Лр —

Дзет регаш проршотОго тока:

А*

Тогда уравнение огпбаацей будет;

гб(£)

о)

10

А. МЫш} « . «о /

А .

и)

2Я-*1йАеМг1 . си

(О

+ сш

ш

и)

»Л'М/ААсаМ

Ы

43.*

со

ШШашА.

СО

й>

С'ЛЙ)

¿■а

73~

• со ..... '

где

\

(У)

Аналогичные уравнения получены для трехфазной л шестифазной нулевых схем выпрямления,а также для случая асимметрии в двух ■фазах.

В работе для удобства исследовании вводится понятие угла коррекции ¿ц "jW д Лсдгj ,где к 0,1 :.. Введя углы коррекции в уравнения математических моделей m -фазных выпрямителей,модно исследовать влияние различных законов изменения углов коррекции на спектральный состав пульсаций выпрямленного напряжения в зависимости от величины амплитудной асимметрии «разных напряжений питающей сети.

Проведенные на 2Ш исследования и экспериментальные результаты показывают,что даже при незначительных уровнях амплитудной асимметрия в спектре кривой выпрямленного напряжения появляются низкочастотные составляющие.С увеличением величины амплитудной асимметрии фазных напряжений питающей сети амплитуды'этих гармоник возрастают,а гармонический состав кривой выпрямленного напряжения при этом остается неизменным.В управляемых выпрямителях амплитуда гармоник при одинаковых уровнях асимметрии значительно выле,чем у неуправляемых внпрямитолей.С увеличением углов регулирования амплитуды низкочастотных гармоник возрастаэт,однако при больших углах регулирования наблюдается некотороэ их снияеше.

В работе получены закономерности изменения углов коррекции, машиетаирузщяа амплитуда низкочастотных составляющих пульсаций

гепяпой выпрямленного яаярязения, -а.зависимости от велп-'«шаг ^щддоудаой асимметрия фазных напрязониИ питавшей сети я ¿лей регулирования. '

Обосновало методологическсо сбеспачзнЯо эг.спорпггэиталькых иссяэдезажзй.З качестза(..систе:гз яшульспо-фазового управления разработана кпкропроцессорнал сиотегза, обеспечивающая все на обход®,тно регаз управления.'1 '

Четвертая глава посвяя;ена.ттфоротяческо.чу обосновании предложенного способа введения углозд^корршадал и описанию пранщшоэ работы разргботезпш устройств о Hoppe:irapyssw,M звеньями.Сфор-мулярезазш оопозннз требования й спсосбу м устройствам коррояцзз, которые обеспочгвазэг измерение, ебр-ботну асаоряувльяоЯ алфораа-^ч,$ориярс!мшв я.кдачу лорршаиругщого ¿ягашз.а том ао гврз!йдэ дЕСКроткоотя,в аоторсм яоаэа'ззнпаться очаредаей:ззн-•■ь,крилем этот каяая долгов daib азгепо.-ааш.ко связанна* а

цепью обратной сзязк выпрямителя.Обоснована возможность формирования корректирующего сигнала по любому заданному закону и создания системы импульсно-фазового управления,инвариантной к возмущениям питающей сети. i

На рис.2 приведены диаграммы к структурная схема .поясняющие принцип действия разработанного способа,

■ Суть способа заключается в следующем.В каждом такте переключения вентилей формируются два напряжения,одно из которых формируется при переходе фазного напряжения через пуль синхронизатором 2.,а второе - в момент коммутации вентилей синхронизатором I. Получешшй при этом отрезок времени между этими двумя импульсами,однозначно характеризующий степень влияния асимметрии, преобразуется преобразователем "временной кнтервал-калря-яение" в дополнительное управлявшее напряжение,величина которого считывается блоком выборки к хранения 5 по фронту импульса синхронизатора I и алгебраически суммируется в сумматоре 6 с управлявшим напряжением Uy .Просуммированное напряжение сравниваят в компараторе 7 с развертывающим периодическим напряжением генератора 3, вырабатываемым, например, в одноханалыгой системе нм-' пульсно-фазового управления,и в моменты их равенства формируют импульсы управления соответствующими вентилями выпрямителя.

Очередность и соответствие подачи чэрез формирователи 9 импульсов управления на вентили-выпрямителя 10 определяются ' работой распределителя импульсов 8.

На выходе преобразователя 4 линейно изменявшееся напряжение Liu представим в виде:

Llu^ip-d

• где ЦУ -характеризует угол наклона напряжения на выходе 4; i-сг'ta -интервал времени между двумя синхроимпульсами С2 и Cj

Разложим tci на две составляющие,одна из которых постоянная и соответствует симметричному режиму работы выпрямителя tciH ,а другая составлявшая ьЬа изменяется в зависимости от величины асимметрии питающих напряжений.

' или

UИ -tc^) tci ^Uhh ^¿LIk

где Цни -постоянная составляющая,соответствующая симметричному режиму,которая монет быть скомпенсирована смещением,входящим в управляющее напрякение Uy ,в сумматоре или непосредственно в операционном усилителе.

ЛUk -переменная часть смещения,пропорциональная приращению от изменения амплитуда (Таз питающей сети.

Таким образом

Uh ~ K&Llu

t

где Д

деОрег.-приращение угла регулирования при асимметрии.

При линейно развертывающих напрякекиях в блоках 3 и 4 и одинаковой скорости их нарастания (к=1) происходит полная компенсация изменения углов регулирования при смещении точек естественной коммутации.

Очевидно,что,задаваясь различными скоростями нарастания развертывающих напряяёниЗ,молено менять величину % , в том числе, и в каждом интервале дискретности,добиваясь при этом минимиза-.ции амплитуд низкочастотных составляющих пульсаций в спектре кривой выпрямленного напряжения.

На рис.3 и 4 представлены структурные схемы систем имлуль-сно-фазового управления с корректирующими целями.

Первая схема (рис.З)обеспечиваеа введение коррекции в пределах углов регулирования до 60 эл.град. ,а для трехфазной нулевой схемы - 120 эл.градуса.

Вторач схека обеспечивает введение коррекции в широких пределах изменения углов регулирования.

Схема рис.ч отличается от схемы рис.З наличием нескольких блоков задержи,включенных последовательно,роль которых играют устройства.выборки и хранения.

Показано,что разработанные устройства обеспечивают необходимые законы коррекции и регулирования,обеспечивающие значительное снижение амплитуды низкочастотных составляющих пульсаций, инвариантны к колебаниям сети,обладают независимым каналом для введения коррекции,что значительно расширяет функциональные возможности спетом импульсно-фазового управления,повышают эффективность их фильтрации.

В работе проведен анализ возможных ошибок установления углов коррекции и влияния цепи обратной связи с корректирующим

Структурная схема CU о коррекцией углоЬ регулирования >б0'жг.р.

ьо о

р":с . i\ i

устройством на величину пульсаций и устойчивость рабой: т ннх гыпря!,«5елей с синхроннкм и асинхронными системами ишулъ-сно-фазового управления,а такие приведены подробнее описания разработанных устройств систем п^пульсно-фазового управления с кор-рехтируютя звеньями и экспериментально:! установки для проведения исследований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

I. Основной научнхй результат работы заключается з том,что проведено обоснование п разработали математические глоделп т казнах вапряцителеЗ для различных р&тгмсз их работы,позволившие прогости комплексные исследования зависимости спектрального состава крггасЛ'Еаарямлениого >:едрл:-;оння от параметров асимметрии .углов рэгулпровакзя а коррекции я установить закономерности введения яоррекцпп в пссзммэтрпчних режимах,значительно снигакцае низко-тгаототгшо составляете-пульсагой з спектре кривоЗ выпрямленного ладрязепэд.п.тс:! с:х,г_*м.значительно повисать сфркстзпость работа цглзашп« гаряеттолсЗ а статических и даналпекшх рсггмах» а упросят;, садачу дальяе2пе2 йзлирздяя пуяьсгцза внходного'

ПнПргПСЯЗЯ. •

Я. Основные тесрзтичссгле рззультатцгпрздлодонн ¡.птематп-*!зс!с!9 аодела з алгораяи их рсгояпл для разяггаак схем гкпрям-. .'зияя с учотс.ч смс~1гтпзя гочке естественной хсм?лутацяа за каддом аотерало дпекрэтнезгз прз аиштаудаой аезкаотрзя фагакх иаяря- . -йзал шстзк&З сота для нопроркктго я яраргазотого рйзяков работа, езяегггач^з утл! яорргагя о яагк'этрагя асгегзтрзз.а .тагасо расработянц тсорвтэтеекзэ сспогу предложенного спсосба введения утло^оЗ керрзпцзз для сгпзстзя ^ззко*?асгогнс.1 иодрдяцзз зыпрст-ланпего нглрл.тгп'М и устройств,гп'км^сиртг^ха пзейозелтотшв ссо-таэтетяо гт/лзсщтЗ а зггзсЗ гмпт~1гяпсго п?лржй;т,йпваряалт-

ыгхбжгл согз.Сзссей ггт-^п сагм-зт^ч еггамзяьстпеи СССР Л Хи?3031,10201?.

■3, ежпегза г-Зогл сссгсз* з р.згу5о7::э орага-

"о-ьптт схсг-тлх рггэгзЗ сгогсп упр-^лггзя о йтвтредзЗогсусзак« гпегр^птзруг^я ю^гитгсз, ейглйекзу

аг^г-'-зп ■ з гзодзгзо утло ларгйгзяз а згядсм ггге^ел ^гзргглэ р-т^гпцгптггп; го М8?о;гш яреззгярякиая тгюх

узг^егга сэтасмау.

«кге ССОР а з д ткзз.кэг?."' - - • 1'

Экономическая эффективность определяется, значительным снижением низкочастотных состайляйцях пульсаций,лучшим использованием трансформатора и фильтра, повышением еффективности работы, особенно в замкнутая системах автоматического регулирования.

4. Личный вклад автора заключается в теоретической разработке основных направлений проведенных ко следований, в разработке способа и устройств введения коррекции при амплитудной несимметрии фазных напряжений/в методологическом обеспечении исследований,анализе выполнейвых основных схеглатехнических решений,в проведении лабораторных к промышленных'испытаний.

Частные результата работа заключшгся. в.следующем:

I.Показано,что при .амплитудной асимметрии фазных напряжений питающей сети происходит ыодуляцгя длительностей интервалов- дав-кретности моментов коммутации вентилей в фаз< линейных, напряжений* что приводит,в свою очередь,« асимметрия: иилгатсоте управления,, приводящей к усилению низкояйстотных- сссздазищих гармоник в спектре выпрямленного, напряжения.' , '

2. Для различных схем выпрямления установлены зависимости изменения углов смещения,длительностей интервалов дискретности моментов коммутации вентилей от амплитудной асимметрии напряжений фаз питающей сега,Показано, что эти зависимости линейны в пределах амплитудной асимметрии 25 + 30?.

3. Установлены законы коррекции утов регулирования в зависимости от величины амплитудной асимметрии напряжений-фаз питав-щей сети и углов регулирования,минимизирующие низкочастотные составляющие пульсаций в спектре выпрямленного напряжения.Показано,что эффективность подавления низкочастотных составляющих пульсаций путем узловой коррекции растет с увеличением угла регулирования.

4. Предложен и теоретически обоснован способ,реализующий установленные законы коррекции.Показано,что данный способ,кроме минимизации амплитуд низкочастотных составляющих,обеспечивает инвариантность выходного напряжения выпрямителя к амплитудной асимметрии,в том числе,и к колебаниям напряжения питающей сети.

Причем бистродействие способа не зависит от параметров выходного фильтра,что значительно расширяет функциональные воз--можносте данного способа.

5.Проведен анализ погрешностей установления углов коррекции в разработанных устройствах и путл их устранения.

о.Псказаио.чго разра0огаян?ю устройства . .оррокдн:: совмеотаки со всог'л злгдги ст:сте:.'. удргп'лзкгя л с роде? гг.::: д.лльтрапл;: лз-за нсзаллсллостл лапала норралцлд.что с сдлзл сгорскн облегчает пал кесблодл^сотл задачу далдпе^злз:. йплзл'рпцкя.а с другой-пови-лазт з'д'-кглэнззт-, го:л слстзлп рсгулллллаппд д устойчивость пзозбрлзегатолл з замлнутлл спстзлад автс:.:ат:г:ое:сого регулирования.

Ослсллоз ссд-арлалла дпсоар-лаплп отражало в слодулдлх олублл-делапллл работал:

1. Абдуллаал С.А. Г!слллзн:о зд[о:- тллнсстл ллллтрлрулл.лл свойств злзнтлзлллл слстсл улла:л:п :л.Тл:лзч дел лздов ГлТК "Пг.рвпч-ллз про образ окатал* лйчлг'л.'рлпг-с'л'.:' лаллчл:: л цлдрогда лади", Балу, IC'jC , с. 21'-'] А.

2.AI:diiíüfrV ;i./i, iw.ríubjzv 5./1, /í/Jy^v- //./!., è 8

F h с Btr-unó 0cv/s'¿ ^uppCics {o* Lhc. Se-z^cse u-f the Ъоага Сопгр£лу.?.$ „Fi¿si ¿uzasian Symposium on Sparc Science one" Tichnaßvgies", Juinzi¡, 1293,. ~5c.

5,:;зг-:лзл ?.Л, ;Ллл'д-а Д.А. ,:,'алодсла A.A. ,Л'5д7ЛлаоБ С,А. Алдана. зла л.л удрал;':"':: л-'.-гг.. алчная. ^-слеч ;;олллдол л'-^-лу^та-над-д-; • ал Л'л ла --í-ллслл..лл лл-лтразлагалд".

п..

= J ...Га на .Ад>у.лл v-.-n О.длТлсолл упр'-"-

а ; 'л V'' лоа г"л--' _ v'aaria

Э.Гадаиев Н.Г. .Манафоз A.U. .Аллахвердиев В.С.,Абдуллаев С.А. t Использование силового клича для улучшения динамических параметров преобразователя.Тематический сборник научных трудов АзТУ "Системы и средства управления и их программное обеспечение", Баку,1989, с.98-100.

10. Абдулаев A.A. .Абдуллаев С.А.,Караханов 1,1.Н. .Алиева I.A. Некоторые вопросы применения электронных ключей с фазо-импуль-снш управлением в многофазных сетях.Тезисы РНТК "Первич1ше преобразователи неэлектрических величин в цифровые коды",Баку,IS90, о.9-10,

Личный вклад диссертанта в работах выполненных в соавторстве, состоит в следующем:

■ В раоотах 2,3 предложены схемы питания и управления,а также анализ режимов питания бортовой аппаратуры в 'методология изме- ' рений; в работах 4,5,6 предлояенн идея способа,структурные и принципиальные схемы устройств; в работах 7,8,10 предложены математические модели, и, структуры систем управления; в работе 9 предложены математические модели силовых ключей.

Абдулладев Самир ббдул-Мебут оглу

щ-фазлы дузлендиричинин дузлендирилмми керкинлизинпн модул^аоиза гизметинии дуззлиш усулу ве гургулари

Р Е 3 3 У М Е

Дузландирилмиш керкинли.г езрисинин спектра л теркибинин асим-метрида параметрларинден, тензим бучаглариндан вв дузелишдон асы-лилагыиин комплекс сурогде тедгиги яяарылмыш не гезри-еимметркк.. режимлэрдэ дузлендирилмии кэркннлшс едриси спекгринде двзунмзло-рин алчаг тезликли твшкиледичнлерини еЬемкззатли-дерэчсде аззл-дан бумаг дузэлишинин дахилетмо ганунаузгунлугу MyajjeH едилмиш-дир.

Фасилесиз ве кесилен ии рекимлеринде гидаландирыч» шэбеке-нчн амплитудаза кэрэ асимметризаси шераитинде hep бир дискретлш; интервалы учун дузэлны бучаглзры иле асимметриза параметрини ала-гэлендирэн тебии коммутасиза нэгталеринин сурушмеси незерэ алин-магла, мухтелиф дузлендирмэ схемлери учун ризази моделлер зй он-ларын Ъвллинин алгоритмлери Ззрадилиыаднр. Ьемчинпн дузлендирилмии каркннлизин алчаг тезликли модулзасизасини азалтмаг учун, темиф олунан бучаг дузелкшши дахилетмо усулу вв дуалондирилмиы керкинлик еЗрисикде алчаг тезликли тешкадеднчилери минимума ен-дирен дузелии рургуларынын незери есаолары цшлениб Ьазырланмыш-дир.

Информасизанын алынмаеы ве е"нагак.ч» Ьемчинин hep бир диск-ретлик интерЕалинда дузэлип бучагларшшн дахил едилиесини те"мин еден чевкк дузелиш гургулу идврэ окстемлеринин орикинал Ьэлли вэ бу гургуларин лазиЬэлендирилмо усуллари узро твклифлер нилв-ниб Ьазырлак.'илЕдур.

Зарадилмыш дузелии гургуларынын идаре системлери за фялтрлс-ме засителаринин бутун новлзри учун .¿арарли олнаси квст'ернямиы-' дир. Чуики, дузэлиш каналы мусгвгилдир, сонраки фмг.трлемо учун и'"» асанлашдырыр, дикэр терефден исо гапали азтоматик темзим системлерпнде чевиричяния даЗзныглигины вэ танзкм- систмсик.ч еффектизлизяни зукселдир.

AtiDUL'.CiYHV SA.Iir; fUUiSJl tluJUl ocjlu

Method and correcti'on devise of the? (■lodulcitiofi valu» of the n - phase rectifier output voltnqe.

A o(jt,iiitarH

The rotftpl«x rciioarchr^. af cti=,ii?n<l!»tice of thr? outp'-'l village spactru» curvc fro« asmw.,ctrH paraiaCilursrrc^ul'tlSU.on -iu«J 'corfifcvioii iir.qlt!:-i have ti-ii-n •:■„' r p j i.'.: c"Ji op.'i '-he ".'n ^Vcduriic-ri of itu'

correction C f'111 f-M" 11 n (1" I' m Lif.i I - y n\ "y 'J-; \ \ r\; r on if' n r lib 1 l-l

decreusus XoM-froquc.-f.ci.; pulsation cuufont-nts in the rcctifled

VOltC.QC r C - r r. i C L" ViC V •.: bcr-n .j ,. > I"1 rr ■-

The finihcpffcieaj /»cc"ol<? ond nl<-<>ryt!»»>s r.f th«ir decinio n correction anqlci with aisHMiaetrH parav.eterr, for the different rectificr c,cl:ci.'.ci in view uf «Ji-jplcvcc-f'-int rjt" the natural ccif.^.'.wtatio.'i poi.r.tc; ccch interval cf d cr ^tr?p.nv:vnder phac voitciiie ti(.ipl itude c.r.H.v.;.)ctr^ of the fecdinq notuorl: for unrpui.tl.inq arid iiiLi.'ri'uptiriCi wovlci-nci reqii.'.es iicivu bcc;-. dcciqncd. here ever r tilt- thcoretica] of |ii-inciplct. of _ -kim of the cinalc correction introduction Tor ] ovc-rinq cf the recx-if-iod voXtaae Xo»-frequenci) siouiil ation and th« rorracti on devicev. uliich Miniui^c loyrrcquenc«i (Jwlsaticri CtM? cr.c nii in thr vrciiij>-d vr-3 tr.ijy evrve f.r,v_ t.cen a 1 itbcr atcd-

The oricjinaX miitun of deriuicns of the control r.M-¡tcii with the rapid-re-jpunui.ic. onti cai;;c;t:K; drvicc. ;:hic!t p-evKv T-ttinor r-r-c.!:.<?t.Binfi of ..¡ire,; ,..u'. io:, and i n lr r.i-jz'.icn cf cirrrc'.io-i p.nnl or. in uacfi curr<?ii"^ i-Lcrvc.I of dincretetieoii <uir! rccsiTriu'ati anr. on (.-.etiiod cucl; dovicss deiigninq have: heen Hsriicil cut,.

it heve been =;u->i.-;i ihet Cf-iwi co^rcctian daviccr. arc

cc,.".po.t i'jXf! -,-i.tl-. all of control sMstcm ontJ tcchtiiccl r;rnn5

cf sr.-.aoth ¿fig- tecjusi: of the indcpcntlcncc of cor rcetiea clicssr-: i Hi.j'. tilt' cn.i i.cind! r tin prehiri- ;.r tlic farther

E.-tr:c.-:.r.ir;^sir nccts:iit:i> i-tj tlic- Dt!-.''" i-.r.mU iiirr'.'n;5r, mi officinnc/ cf all PRqulaticn systof.-. and ts ?tr.L-iiitit of a codvevtcr in clor.ei! automatic ccittroX ct.