Функции и структура систем управления преобразователями

Функции и структура систем управления преобразователями

Преобразователи электрической энергии состоят из силовой и управляющей частей, находящихся в непрерывном взаимодействии (рис. 6.1).

Рис.6.1. Схема преобразователя электрической энергии.

Силовая часть, выполненная на управляемых ключах, обеспечивает передачу и преобразование энергии от источника питания к нагрузке.

Задача управляющей части — управление потоком энергии, а также сбор и обработка информации о состоянии и функционировании всей системы преобразователя и диагностика ее неисправностей. Система управления предназначена для выработки импульсов управления силовыми ключами. Функционально она представляет собой отдельный, самостоятельный блок. В схемотехническом и конструктивном исполнении система управления является частью общей информационной системы. Характеристики системы управления определяются схемой и режимом работы преобразователя. В ведомых сетью преобразователях с естественной коммутацией силовых ключей (управляемые выпрямители, ведомые инверторы, реверсивные преобразователи, преобразователи частоты с непосредственной связью) системы управления строятся на основе регулирования фазы управляющих импульсов (импульсно-фазовое управление). Суть метода управления в изменении момента подачи отпирающих импульсов ключа по отношению к синусоидальной кривой напряжения сети (изменение угла управления α) (рис. 6.2).

Блоки системы управления выполняют следующие задачи:

1) формирование неискаженного синусоидального напряжения при потенциальной развязке с сетью;

2) получение последовательности синхронизирующих импульсов с частотой кратной частоте сети;

Рис.6.2. Схема системы управления.

3) формирование угла управления, а, отсчитываемого от начала полупериода напряжения сети и определяемого управляющим сигналом Vу;

4) формирование длительности управляющих импульсов;

5) распределение задержанных импульсов по каналам управления;

6) усиление импульсов управления и формирование форсирующего фронта отпирания;

7) передача импульсов на управляющие электроды, потенциальная развязка и защита от помех.