[go: up one dir, main page]

RU2414740C1 - Electric power supply of electromagnetic compensators - Google Patents

Electric power supply of electromagnetic compensators Download PDF

Info

Publication number
RU2414740C1
RU2414740C1 RU2010115404/07A RU2010115404A RU2414740C1 RU 2414740 C1 RU2414740 C1 RU 2414740C1 RU 2010115404/07 A RU2010115404/07 A RU 2010115404/07A RU 2010115404 A RU2010115404 A RU 2010115404A RU 2414740 C1 RU2414740 C1 RU 2414740C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
inverter
current
load
Prior art date
Application number
RU2010115404/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Алексеевич Жуков (RU)
Сергей Алексеевич Жуков
Александр Петрович Обухов (RU)
Александр Петрович Обухов
Игорь Николаевич Пестовский (RU)
Игорь Николаевич Пестовский
Сергей Николаевич Соломин (RU)
Сергей Николаевич Соломин
Владимир Иванович Ульянов (RU)
Владимир Иванович Ульянов
Владимир Петрович Чернолес (RU)
Владимир Петрович Чернолес
Юрий Иванович Шестаков (RU)
Юрий Иванович Шестаков
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Российский институт мощного радиостроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Российский институт мощного радиостроения" filed Critical Открытое акционерное общество "Российский институт мощного радиостроения"
Priority to RU2010115404/07A priority Critical patent/RU2414740C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2414740C1 publication Critical patent/RU2414740C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: electric power supply (IP) of electromagnetic compensators (EMK) consists of DNVS (1), IZV (2), the first (3) and the second (4) adders, phase-shifting pulse-width modulation converter (5), HF filter (6), VK (7), comparator (8), DPVN (9), inverter (10), FSI (11), DTI (12), DVT (13) and load (14). Connection of the above elements of IP circuit of EMK forms two feedback loops: one for current and the other one for voltage. Such circuit provides the possibility of suppressing the pulsations of output current and interference of the network for arbitrary types of load, active and reactive, without reducing the efficiency of the device.
EFFECT: reaching deeper suppression of appearing current pulsations and providing protection against pulse interference.
2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в составе устройств размагничивания кораблей, в частности в качестве источника питания электромагнитных компенсаторов (ЭМК).The invention relates to electrical engineering and is intended for use as part of the devices of the demagnetization of ships, in particular as a power source of electromagnetic compensators (EMC).

Известны источники питания ЭМК.Known power sources EMC.

Так, известный источник питания ЭМК реализован в виде фазосдвигающего модулятора (ШИМ)-конвертора, на основе фазосдвигающего резонансного контроллера UC3875 (отечественный аналог 1156 Е1) и описан в справочнике Микросхемы для импульсных источников питания и их применение. М.: изд. дом «Додэка XXI», 2001, с.248. Такой источник питания (ИП) ЭМК обеспечивает управление ИП с мощностью до десятков кВт.So, the well-known EMC power supply is implemented as a phase-shifting modulator (PWM) converter, based on the phase-shifting resonant controller UC3875 (domestic analogue 1156 E1) and described in the Reference Chips for switching power supplies and their application. M .: ed. the house of "Dodeca XXI", 2001, p.248. Such a power source (IP) EMC provides control of IP with a capacity of up to tens of kW.

Недостатком указанного аналога является узкая область его применения в силу его однополярности, что исключает его применение для питания обмоток размагничивания.The disadvantage of this analogue is the narrow scope of its application due to its unipolarity, which excludes its use for powering the demagnetization windings.

Известно также устройство размагничивания судна (патент РФ №2095277, 1997 г.), в составе которого содержится источник питании ЭМК. Схема включает последовательно соединенные регулятор тока, источник питания и систему обмоток, блок сравнения и сумматор, подключенный к тензодатчикам. Такая схема обеспечивает снижение потребляемой мощности. Недостатком известного аналога является относительно низкая устойчивость источника питания к возможным пульсациям тока в нагрузке.A device is also known to demagnetize a vessel (RF patent No. 2095277, 1997), which contains the power source of the EMC. The circuit includes a series-connected current regulator, a power source and a winding system, a comparison unit and an adder connected to strain gauges. This scheme provides a reduction in power consumption. A disadvantage of the known analogue is the relatively low stability of the power source to possible ripple current in the load.

Наиболее близким аналогом (прототипом) по своей технической сущности к заявленному объекту является «Источник питания электромагнитных компенсаторов» по патенту РФ №2289192, МПК Н02М 7/04, опубл. 10.12.2006 г.The closest analogue (prototype) in its technical essence to the claimed object is the "Power source of electromagnetic compensators" according to the patent of the Russian Federation No. 2289192, IPC Н02М 7/04, publ. December 10, 2006

ИП ЭМК-прототип состоит из источника задающего воздействия (ИЗВ), снабженного сигнальным входом, фазосдвигающего широкоимпульсного модулятора (ШИМ)-конвертора, ЭМК, представляющего собой нагрузку устройства, первого и второго сумматоров, реализованных на операционных усилителях, суммирующего операционного усилителя, компаратора, выход которого через конденсатор и дроссель и с помощью трансформатора подключен к датчику тока и выпрямителю, аналогового коммутатора, инвертора, инвертирующего операционного усилителя и измерительного операционного усилителя. Перечисленные элементы и соответствующий порядок их соединения при работе ИП ЭМК обеспечивают повышение надежности работы устройства и уменьшения его массогабаритных показателей.IP EMK-prototype consists of a source of the driving action (WPI), equipped with a signal input, phase-shifting wide-pulse modulator (PWM) converter, EMC, which is the load of the device, the first and second adders implemented on operational amplifiers, summing the operational amplifier, comparator, output which, through a capacitor and inductor and using a transformer, is connected to a current sensor and a rectifier, an analog switch, an inverter, an inverting operational amplifier and a measuring opera radio amplifier. The listed elements and the corresponding order of their connection during the operation of the IP EMC provide an increase in the reliability of the device and reduce its overall dimensions.

Недостатком ближайшего аналога является относительно неглубокое подавление пульсаций тока и недостаточная защита от воздействия импульсных помех, что обусловлено необходимостью снижения его коэффициента усиления по цепи обратной связи с целью предотвращения возбуждения источника питания в момент перехода тока через нулевые значения из-за его запаздывания, так как ЭМК представляет собой индуктивность. Кроме того, в ближайшем аналоге из-за применения в схеме его инвертора трансформаторов не обеспечивается работа устройства при квазипостоянной функции управления, составляющей доли герца.The disadvantage of the closest analogue is the relatively shallow current ripple suppression and insufficient protection from the effects of impulse noise, due to the need to reduce its gain in the feedback circuit in order to prevent the excitation of the power source at the moment the current passes through zero values due to its delay, since the EMC represents inductance. In addition, in the closest analogue, due to the use of transformers in the circuit of its inverter, the device does not provide operation with a quasi-constant control function of a hertz fraction.

Целью изобретения является разработка ИП ЭМК, обеспечивающего более глубокое подавление возникающих пульсаций тока и защиту от импульсных помех.The aim of the invention is the development of IP EMC, providing a deeper suppression of the arising current ripple and protection against impulse noise.

Заявленный ИП ЭМК расширяет арсенал средств данного назначения.The declared IP EMK expands the arsenal of funds for this purpose.

В заявленном ИП ЭМК поставленная цель достигается тем, что в известном источнике питания электромагнитных компенсаторов, содержащем ИЗВ, снабженный сигнальным входом, и первый выход которого подключен к первым входам первого и второго сумматоров (СУМ), выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам фазосдвигающего ШИМ-конвертора, выход и второй вход которого подключены соответственно к входу выпрямителя конвертора (ВК) и входу компаратора, снабженного инверсным входом, датчик тока инвертора (ДТИ), вход и второй выход которого подключены соответственно к выходу инвертора и к входу нагрузки, выход которой подключен к первому входу инвертора, дополнительно введены датчик напряжения выпрямителя сети (ДНВС), детектор выходного тока (ДВТ), формирователь сигнала инвертора (ФСИ), датчик пульсаций выходного напряжения (ДПВН) и фильтр верхних частот (ФВЧ).In the declared IP EMC, the goal is achieved by the fact that in a known power source of electromagnetic compensators containing IZV, equipped with a signal input, and the first output of which is connected to the first inputs of the first and second adders (SUM), the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the phase-shifting A PWM converter, the output and the second input of which are connected respectively to the input of the converter rectifier (VK) and the input of a comparator equipped with an inverse input, an inverter current sensor (DTI), an input and a second output which are connected respectively to the output of the inverter and to the input of the load, the output of which is connected to the first input of the inverter, an additional rectifier voltage sensor (DNVS), an output current detector (DVT), an inverter signal conditioner (FSI), an output voltage ripple sensor (DPVN) are additionally introduced and a high pass filter (HPF).

Выход ДНВС подключен к второму входу первого СУМ. Вход и выход ДВТ подключены соответственно к первому выходу ДТИ и второму входу второго СУМ. Первый, второй входы и выход ФСИ подключены соответственно к выходу компаратора, второму выходу ИЗВ и второму входу инвертора, вход и выход ДПВН подключены соответственно к первому выходу ВК и входу ФВЧ, выход которого подключен к третьему входу первого СУМ. Первый и второй выходы ВК подключены соответственно к третьему и четвертому входам инвертора.The DNVS output is connected to the second input of the first SUM. The input and output of the DWT are connected respectively to the first output of the DTI and the second input of the second SUM. The first, second inputs and outputs of the FSI are connected respectively to the output of the comparator, the second output of the SIS and the second input of the inverter, the input and output of the DPVN are connected respectively to the first output of the VC and the input of the HPF, the output of which is connected to the third input of the first SUM. The first and second outputs of the VK are connected respectively to the third and fourth inputs of the inverter.

Благодаря новой совокупности существенных признаков в ИП ЭМК формируется одна петля обратной связи по току, вторая петля обратной связи по напряжению, что обусловливает возможность подавления пульсаций выходного тока и помехи сети для произвольных типов нагрузки: активных и реактивных, без снижения КПД устройства и, следовательно, обеспечить достижение поставленной цели - более глубокое подавления пульсаций тока.Thanks to the new set of essential features, one current feedback loop and a second voltage feedback loop are formed in the EMC IP, which makes it possible to suppress output current ripples and network noise for arbitrary types of load: active and reactive, without reducing the efficiency of the device and, therefore, ensure the achievement of the goal - a deeper suppression of ripple current.

Заявленный ИП ЭМК поясняется чертежами, на которых показаны:The claimed IP EMC is illustrated by drawings, which show:

на фиг.1 - общая схема ИП ЭМК;figure 1 is a General diagram of IP EMC;

на фиг.2 - схема инвентора.figure 2 - diagram of the inventory.

Источник питания электромагнитных компенсаторов, показанный на фиг.1, состоит из ДНВС 1, ИЗВ 2, первого 3 и второго 4 сумматоров, фазосдвигающего ШИМ-конвертора 5, ФВЧ 6, ВК 7, компаратора 8, ДПВН 9, инвертора 10, ФСИ 11, ДТИ 12, ДВТ 13 и нагрузки 14.The power supply of electromagnetic compensators, shown in figure 1, consists of DNVS 1, WPI 2, the first 3 and second 4 adders, phase shifting PWM converter 5, high-frequency filter 6, VK 7, comparator 8, DPVN 9, inverter 10, FSI 11, DTI 12, DVT 13 and load 14.

Первый выход ИЗВ 2 подключен к первому входу 3.1 первого СУМ 3 и к первому входу 4.1 второго СУМ 4. Дополнительно ИЗВ 2 снабжен сигнальным входом. Выходы первого 3 и второго 4 СУМ подключены соответственно к первому 5.1 и второму 5.2 входам фазосдвигающего ШИМ-конвертора 5. Выход и второй вход 5.2 ШИМ-конвертора 5 подключены соответственно к входу ВК 7 и входу компаратора 8, снабженного дополнительно инверсным входом (Iпор). Вход и второй выход 12.2 ДТИ 12 подключены соответственно к выходу инвертора 10 и входу нагрузки 14, выход которой подключен к первому входу (вх.1) инвертора 10.The first output of WPI 2 is connected to the first input 3.1 of the first SUM 3 and to the first input 4.1 of the second SUM 4. Additionally, the SPM 2 is equipped with a signal input. The outputs of the first 3 and second 4 SUM are connected respectively to the first 5.1 and second 5.2 inputs of the phase-shifting PWM converter 5. The output and the second input 5.2 of the PWM converter 5 are connected respectively to the input of VK 7 and the input of the comparator 8, equipped with an additional inverse input (I pore ) . The input and the second output 12.2 DTI 12 are connected respectively to the output of the inverter 10 and the input of the load 14, the output of which is connected to the first input (input 1) of the inverter 10.

Выход ДНВС 1 подключен к второму входу 3.2 первого СУМ 3. ДНВС 1 дополнительно снабжен входом напряжения выпрямителя сети. На фиг.1 выпрямитель сети не показан. Вход и выход ДВТ 13 подключены соответственно к первому выходу 12.1 ДТИ 12 и второму входу 4.2 второго СУМ 4. Первый 11.1, второй 11.2 входы и выход ФСИ 11 подключены соответственно к выходу компаратора 8, второму выходу 2.2 ИЗВ 2 и второму входу (вх.2) инвертора 10. Вход и выход ДПВН 9 подключены соответственно к первому выходу (7.1) ВК 7 и входу ФВЧ 6, выход которого подключен к третьему входу 3.3 первого сумматора. Первый 7.1 и второй 7.2 выходы ВК 7 подключены соответственно к третьему (вх.3) и четвертому (вх.4) входам инвертора 10.The output of DNVS 1 is connected to the second input 3.2 of the first SUM 3. DNVS 1 is additionally equipped with a voltage rectifier voltage input. In figure 1, the rectifier network is not shown. The input and output of the DVT 13 are connected respectively to the first output 12.1 of the DTI 12 and the second input 4.2 of the second SUM 4. The first 11.1, second 11.2 inputs and outputs of the FSI 11 are connected respectively to the output of the comparator 8, the second output 2.2 of CVI 2 and the second input (input 2 ) of the inverter 10. The input and output of the DPVN 9 are connected respectively to the first output (7.1) of VK 7 and the input of the HPF 6, the output of which is connected to the third input 3.3 of the first adder. The first 7.1 and second 7.2 outputs of VK 7 are connected respectively to the third (input 3) and fourth (input 4) inputs of the inverter 10.

ДНВС 1 предназначен для выделения пульсаций напряжения и может быть реализован по схеме емкостного делителя.DNVS 1 is designed to highlight the ripple voltage and can be implemented according to the capacitive divider.

ИЗВ 2 предназначен для приема сигнала от внешней системы управления током в ЭМК (в обмотках размагничивания) и представляет собой операционный усилитель с гальванической развязкой, например, типа АД215А, описанный на сайте www.analog.com.WPM 2 is designed to receive a signal from an external current control system in the EMC (in the demagnetization windings) and is an operational amplifier with galvanic isolation, for example, type AD215A, described on the website www.analog.com.

Первый СУМ 3 предназначен для формирования сигнала управления током нагрузки по цепи обратной связи по напряжению и может быть реализован на операционном усилителе по типовой схеме «сложения - вычитания», описанной в книге Фолкенберри Л. «Применение операционных усилителей и линейных ИС». - М.: Мир, 1985, с.110.The first SUM 3 is designed to generate a control signal of the load current through the voltage feedback loop and can be implemented on an operational amplifier according to the standard “addition – subtraction” scheme described in L. Falkenberry's book “The Use of Operational Amplifiers and Linear ICs”. - M .: Mir, 1985, p. 110.

Второй СУМ 4 предназначен для формирования сигнала управления током нагрузки по цепи обратной связи по току и может быть реализован на операционном усилителе по типовой схеме, описанной в книге Фолкенберри Л., с.110.The second SUM 4 is designed to generate a control signal of the load current through the current feedback circuit and can be implemented on an operational amplifier according to the standard scheme described in the book of L. Falkenberry, p.110.

Фазосдвигающий ШИМ-конвертор 5 предназначен для регулирования тока нагрузки по амплитуде и может быть выполнен по известной схеме, описанной, например, в книге «Микросхемы для импульсных источников питания и их применение». - М.: изд. ДОДЭКА, 1997, с.179.Phase shifting PWM converter 5 is designed to control the load current in amplitude and can be performed according to the well-known scheme described, for example, in the book "Microcircuits for switching power supplies and their application." - M .: ed. DODEKA, 1997, p. 179.

ФВЧ 6 предназначен для выделения напряжения пульсаций с частотой до 300 Гц и более и может быть выполнен по типовой схеме.The high-pass filter 6 is designed to isolate the ripple voltage with a frequency of up to 300 Hz or more and can be performed according to the standard scheme.

ВК7 предназначен для выпрямления напряжения ШИМ-конвертора 5 инвертора 10 с частотой 20 кГц и более и может быть выполнен по стандартной мостовой или двухполупериодной схемам.VK7 is designed to rectify the voltage of the PWM converter 5 of the inverter 10 with a frequency of 20 kHz or more and can be performed according to a standard bridge or half-wave circuit.

Компаратор 8 предназначен для формирования сигнала о нуле тока в нагрузке, который может быть реализован по известной схеме «нуль - орган с гистерезисом», описанной в книге Фолкенберри Л., с.235.The comparator 8 is designed to generate a signal about the zero current in the load, which can be implemented according to the well-known scheme "zero - an organ with hysteresis" described in the book of L. Falkenberry, p.235.

ДПВН 9 предназначен для снижения уровня напряжения. В качестве такого датчика может быть использован резистивный делитель.DPVN 9 is designed to reduce the voltage level. As such a sensor, a resistive divider can be used.

ФСИ 11 предназначен для изменения направления протекания тока нагрузки и он может быть реализован по схеме операционного усилителя «сложения - вычитания», описанной в книге Фолкенберри Л., с.110.FSI 11 is designed to change the direction of flow of the load current and it can be implemented according to the scheme of the operational amplifier "addition - subtraction" described in the book of L. Falkenberry, p.110.

ДТИ 12 предназначен для получения сигнала о величине тока в нагрузке. В качестве ДТИ 12 может быть использован типовой шунт (низкоомный калиброванный резистор).DTI 12 is designed to receive a signal about the magnitude of the current in the load. As DTI 12, a typical shunt (low resistance calibrated resistor) can be used.

ДВТ 13 предназначен для выпрямления и масштабирования амплитуды тока и может быть реализован по типовой схеме с постоянной времени, составляющей единицы герц.DVT 13 is designed for rectification and scaling of the current amplitude and can be implemented according to a standard scheme with a time constant of a few hertz units.

Нагрузка 14 в общем виде представляет собой наружные обмотки с секционированием, которые выполнены из проводящего кабеля, и представляют собой преимущественно индуктивность L до 600 мГн с сопротивлением R от единиц Ом до 30 Ом.The load 14 in General terms represents the outer windings with sectioning, which are made of a conductive cable, and are predominantly inductance L up to 600 mH with resistance R from units of Ohms to 30 Ohms.

Инвертор 10 предназначен для изменения полярности тока в нагрузке. Схемы построения подобных инверторов известны и, в частности, может быть реализован по схеме, показанной на фиг.2.Inverter 10 is designed to change the polarity of the current in the load. Schemes for constructing such inverters are known and, in particular, can be implemented according to the circuit shown in figure 2.

Инвертор 10, показанный на фиг.2, выполнен по мостовой схеме на транзисторах и состоит из первого 10.1 и второго 10.2 источников питания затворов (ИПЗ) первого 10.5 и второго 10.7 транзисторов верхних плеч полумостов, третьего 10.10 источника питания затворов, третьего 10.6 и четвертого 10.8 транзисторов нижних плеч полумостов, первого 10.3 и второго 10.4 драйверов полумоста и логического инвертора (ЛИ) 10.9.The inverter 10 shown in figure 2, is made according to a bridge circuit with transistors and consists of the first 10.1 and second 10.2 gate power sources (IPZ) of the first 10.5 and second 10.7 transistors of the upper half-bridge arms, the third 10.10 gate power source, the third 10.6 and fourth 10.8 transistors of the lower shoulders of the half-bridge, the first 10.3 and second 10.4 half-bridge drivers and logical inverter (LI) 10.9.

Выход первого ИП3 10.1 подключен к первому входу первого драйвера 10.3, второй вход которого подключен к первому выходу третьего ИПЗ 10.10. Первые и вторые выходы первого 10.3 и второго 10.4 драйверов подключены соответственно к первым входам первого 10.5, второго 10.7 и третьего 10.6, четвертого 10.8 транзисторов моста. Выход второго 10.2 и второй выход третьего 10.10 ИПЗ подключены соответственно к первому и второму входам второго драйвера 10.4. Входы затворов первого 10.5 и второго 10.7, третьего 10.6 и четвертого 10.8 транзисторов попарно объединены и являются соответственно четвертым (вх.4) и третьим (вх.3) входами инвертора 10. Выходы первого 10.5 и третьего 10.6, а также второго 10.7 и четвертого 10.8 транзисторов попарно соединены и являются соответственно выходом и первым входом (вх.1) инвертора 10. Третий вход второго драйвера 10.4 подключен к выходу логического инвертора 10.9, вход которого соединен с третьим входом первого драйвера 10.3 и является вторым входом (вх.2) инвертора 10.The output of the first IP3 10.1 is connected to the first input of the first driver 10.3, the second input of which is connected to the first output of the third IPZ 10.10. The first and second outputs of the first 10.3 and second 10.4 drivers are connected respectively to the first inputs of the first 10.5, second 10.7 and third 10.6, fourth 10.8 bridge transistors. The output of the second 10.2 and the second output of the third 10.10 IPZ are connected respectively to the first and second inputs of the second driver 10.4. The gate inputs of the first 10.5 and second 10.7, third 10.6 and fourth 10.8 transistors are paired and are respectively the fourth (input 4) and third (input 3) inputs of the inverter 10. The outputs of the first 10.5 and third 10.6, as well as the second 10.7 and fourth 10.8 transistors are paired and are respectively the output and the first input (input 1) of the inverter 10. The third input of the second driver 10.4 is connected to the output of the logical inverter 10.9, the input of which is connected to the third input of the first driver 10.3 and is the second input (input 2) of the inverter 10 .

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

ИЗВ 2 вырабатывает сигнал постоянного тока Iз, величина и полярность которого зависят от сигнала управления током в нагрузке 14 (в частности, в обмотках размагничивания корабля), поступающих на вход ИЗВ 2. Сигнал на первом выходе 2.1 ИЗВ 2, соответствующий значению модуля величины тока |Iз|, поступает одновременно на первые входы 3.1 и 4.1 первого 3 и второго 4 сумматоров. На втором выходе 2.2 ИЗВ 2 сигнал, соответствующий знаку направления тока «плюс» или минус», поступает на второй вход 11.2 ФСИ 11. Последовательно соединенные по токовым входам/выходам первый СУМ 4, фазосдвигающий ШИМ-конвертор 5, ВК 7, инвертор 10, ДТИ 12 и ДВТ 13 образуют цепь обратной связи по току, с помощью которой обеспечивается контроль за выходным током (Iн) в нагрузке.WPI 2 generates a direct current signal I s , the magnitude and polarity of which depend on the current control signal at load 14 (in particular, in the demagnetization windings of the ship) received at the input of WPI 2. The signal at the first output 2.1 of WPI 2, corresponding to the value of the current magnitude module | I s |, arrives simultaneously at the first inputs 3.1 and 4.1 of the first 3 and second 4 adders. At the second output 2.2 of CVI 2, the signal corresponding to the sign of the direction of the current "plus" or minus "is fed to the second input 11.2 of the FSI 11. Serially connected to the current inputs / outputs of the first SUM 4, phase shifting PWM converter 5, VK 7, inverter 10, DTI 12 and DVT 13 form a current feedback circuit, with which the output current (I n ) in the load is monitored.

Возникающий сигнал ошибки по току ΔI=Iз-Iн при его отрицательном значении, т.е. ΔI<0, поступает дополнительно на вход компаратора 8, который сравнивает его с заданным пороговым уровнем Iпор, подаваемым на инверсный вход компаратора 8. С входа компаратора 8 разностный сигнал поступает на первый вход 11.1 ФСИ 11. При условии поступления на второй вход 11.2 ФСИ 11 сигнала с второго выхода 2.2 ИЗВ 2 разностный сигнал с выхода ФСИ 11 поступает на первый вход 10.1 инвертора 10, который вырабатывает сигнал, поступающий через ДТИ 12 для изменения направления тока в нагрузке 14.The resulting current error signal ΔI = I s -I n at its negative value, i.e. ΔI <0, is additionally fed to the input of the comparator 8, which compares it with a predetermined threshold level I then supplied to the inverse input of the comparator 8. From the input of the comparator 8, the difference signal is fed to the first input 11.1 of the FSI 11. Provided that the second input 11.2 of the FSI 11 of the signal from the second output 2.2 of the WPI 2, the differential signal from the output of the FSI 11 is fed to the first input 10.1 of the inverter 10, which generates a signal through DTI 12 to change the direction of the current in the load 14.

Кроме того, последовательно соединенные по входам/выходам напряжения ДПВН 9, ФВЧ 6 и первый СУМ 3, подключенные к выходу ВК 7, образуют цепь обратной связи по напряжению, выход которой (выход первого СУМ 3) подключен к первому входу 5.1 фазосдвигающего ШИМ-конвертора 5. Этим обеспечивается требуемая глубина подавления возникающих пульсаций и помех сети фиксируемых ДВНС 1 и поступающих на второй вход 3.2 с полосой частот в несколько кГц.In addition, the DPVN 9, HPF 6 and the first SUM 3 connected at the input / output voltages 3 connected to the VK 7 output form a voltage feedback circuit whose output (output of the first SUM 3) is connected to the first input of the 5.1 phase-shifting PWM converter 5. This ensures the required depth of suppression of the arising ripples and interference of the network of fixed DVNS 1 and arriving at the second input 3.2 with a frequency band of several kHz.

В заявленном устройстве управление инвертором 10 осуществляется как непосредственно по входному сигналу, так и по сигналу, формируемому при условии ΔI<0, что позволяет избежать возбуждения ИП при работе на индуктивную нагрузку и, следовательно, расширить динамический диапазон регулировки в ней тока.In the claimed device, the control of the inverter 10 is carried out both directly by the input signal, and by the signal generated under the condition ΔI <0, which avoids the excitation of the PM when working on an inductive load and, therefore, expand the dynamic range of adjustment of the current in it.

На одну диагональ мостовой схемы инвертора 10 подают напряжение с ВК 7, а во вторую диагональ включена нагрузка 14. Управление транзисторами 10.5-10.8 производится с помощью драйверов 10.3 и 10.4 соответствующих полумостов, питание на первые входы которых подается соответственно от изолированных источников питания 10.1 и 10.2.A voltage from VK 7 is applied to one diagonal of the inverter 10 bridge circuit, and a load 14 is included in the second diagonal. Transistors 10.5-10.8 are controlled using the drivers 10.3 and 10.4 of the corresponding half-bridges, the power to the first inputs of which is supplied respectively from isolated power sources 10.1 and 10.2 .

Изменение направления протекания тока в нагрузке 14 производят коммутацией транзисторов 10.5 и 10.8 или 10.6 и 10.7. Инвертор 10, реализованный по данной схеме, сохраняет работоспособность при управлении постоянным током.The change in the direction of the current flow in the load 14 is produced by switching transistors 10.5 and 10.8 or 10.6 and 10.7. The inverter 10, implemented according to this scheme, remains operational when controlling direct current.

Введение цепи обратной связи по напряжению обеспечивает возможность подавления пульсаций тока в нагрузке. При этом полоса пропускания цепи обратной связи по напряжению составляет 3-5 кГц при подавлении пульсаций с частотой 300 Гц. Такая возможность реализована введением ДНВС 1, выход которого подключен ко второму входу 3.2 первого СУМ 3.The introduction of a voltage feedback loop provides the ability to suppress ripple current in the load. In this case, the passband of the voltage feedback loop is 3-5 kHz with ripple suppression with a frequency of 300 Hz. This possibility was realized by introducing DNVS 1, the output of which is connected to the second input 3.2 of the first SUM 3.

Таким образом, благодаря новой совокупности существенных признаков при использовании заявленного ИП ЭМК достигается указанный технический результат.Thus, thanks to a new set of essential features when using the claimed IP EMC, the specified technical result is achieved.

Claims (1)

Источник питания электромагнитных компенсаторов, содержащий источник задающего воздействия, снабженный сигнальным входом, и первый выход которого подключен к первым входам первого и второго сумматоров, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам фазосдвигающего ШИМ-конвертора, выход и второй вход которого подключены соответственно к входу выпрямителя конвертора и входу компаратора, снабженного инверсным входом, датчик тока инвертора, вход и второй выход которого подключены соответственно к выходу инвертора и к входу нагрузки, выход которой подключен к первому входу инвертора, отличающийся тем, что дополнительно введены датчик напряжения выпрямителя сети, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, детектор выходного тока, вход и выход которого подключены соответственно к первому выходу датчика тока инвертора и второму входу второго сумматора, формирователь сигнала инвертора, первый, второй входы и выход которого подключены соответственно к выходу компаратора, второму выходу источника задающего воздействия и второму входу инвертора, датчик пульсаций выходного напряжения, вход и выход которого подключены соответственно к первому выходу выпрямителя конвертора и входу фильтра верхних частот, выход которого подключен к третьему входу первого сумматора, причем первый и второй выходы выпрямителя конвертора подключены соответственно к третьему и четвертому входам инвертора. The power supply of electromagnetic compensators, containing a source of a driving action, equipped with a signal input, and the first output of which is connected to the first inputs of the first and second adders, the outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the phase-shifting PWM converter, the output and second input of which are connected respectively to the input converter rectifier and a comparator input equipped with an inverse input, an inverter current sensor, the input and second output of which are connected respectively to the inverter output to the input of the load, the output of which is connected to the first input of the inverter, characterized in that an additional voltage rectifier voltage sensor is introduced, the output of which is connected to the second input of the first adder, an output current detector, the input and output of which are connected respectively to the first output of the inverter current sensor and the second the input of the second adder, the driver of the inverter signal, the first, second inputs and the output of which are connected respectively to the output of the comparator, the second output of the source of the set action and the second input an inverter, an output voltage ripple sensor, the input and output of which are connected respectively to the first output of the converter rectifier and the input of a high-pass filter, the output of which is connected to the third input of the first adder, the first and second outputs of the converter rectifier connected to the third and fourth inputs of the inverter, respectively.
RU2010115404/07A 2010-04-20 2010-04-20 Electric power supply of electromagnetic compensators RU2414740C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010115404/07A RU2414740C1 (en) 2010-04-20 2010-04-20 Electric power supply of electromagnetic compensators

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010115404/07A RU2414740C1 (en) 2010-04-20 2010-04-20 Electric power supply of electromagnetic compensators

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2414740C1 true RU2414740C1 (en) 2011-03-20

Family

ID=44053808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010115404/07A RU2414740C1 (en) 2010-04-20 2010-04-20 Electric power supply of electromagnetic compensators

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2414740C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2477494C2 (en) * 2011-05-23 2013-03-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт имени академика А.Н. Крылова" (ФГУП "ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова") Device for controlling magnetic field of surface (underwater) object
RU2808773C1 (en) * 2023-08-15 2023-12-05 Акционерное общество "Научно-производственное объединение Завод "Волна"(АО "НПО Завод "Волна") Current power supply for demagnetization windings

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2477494C2 (en) * 2011-05-23 2013-03-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт имени академика А.Н. Крылова" (ФГУП "ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова") Device for controlling magnetic field of surface (underwater) object
RU2808773C1 (en) * 2023-08-15 2023-12-05 Акционерное общество "Научно-производственное объединение Завод "Волна"(АО "НПО Завод "Волна") Current power supply for demagnetization windings
RU223234U1 (en) * 2023-11-14 2024-02-08 Акционерное общество "Научно-производственное объединение Завод "Волна" (АО "НПО Завод "Волна") Inverter power supply current demagnetization windings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cortés et al. Predictive current control strategy with imposed load current spectrum
US9509229B2 (en) Power supply apparatus including power conversion circuit controlled by PWM control circuit
EP2320548A2 (en) DC bus boost method and system for regenerative brake
CN105723233B (en) Inverter test device
CN107110935B (en) Gradient amplifier system in MRI system and method for supplying current using the same
CN107342590B (en) Damping device and damping method for converter system
KR20090092279A (en) Method for controlling a load with a predominantly inductive character and a device applying such a method
WO2014049779A1 (en) Power conversion device
US20140119074A1 (en) Operation of multichannel active rectifier
US9774285B2 (en) Voltage sense control circuit, voltage sense control driving circuit and driving method for permanent magnet synchronous motor
US8629579B2 (en) Active switching ripple filter
RU2414740C1 (en) Electric power supply of electromagnetic compensators
RU2375809C1 (en) Method for control of connected in parallel inverters
US7852646B2 (en) Instantaneous load current control scheme for voltage fed DC to AC inverter supplying resistive-inductive load
Videt et al. A new carrier-based PWM for the reduction of common mode currents applied to neutral-point-clamped inverters
JP2015091212A (en) Power conversion device
JP7226219B2 (en) Isolated DC/DC converter
RU2534028C1 (en) Power supply source for radar station equipment
Pratomo et al. Design and Implementation of One-Leg and PI Control Single-Phase H-Bridge Current Regulated Inverter
Mai et al. A power regulation and harmonic current elimination approach for parallel multi-inverter supplying IPT systems
RU2517300C2 (en) Method for control of static converter in alternating-current generation system in short-circuit conditions
US20180358175A1 (en) Active inductor
Herasymenko et al. Combined Pulse-Density-Modulation and Phase-Shift Control for Modular-Structured Series-Resonant Converter
JPH044756A (en) Controller of pwm inverter
CN110034688A (en) A kind of demagnetization power supply device and demagnetization signal creating method for naval vessel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190421