Устройство для управления инвертором

 

устройство ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ по авт. св. 961098, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости (г77 /г/У и улучшения динамических характеристик инвертора, оно снабжено блоком регулируемых импульсов, в виде элемента И, реверсивного счетчика, преобразователя код-фаза, генератора переменной частоты, причем первый вход элемента И соединен с выходом блока сравнения.второй через генератор переменной частоты - с выходом преобразователя код-фаза, а выход соединен со счетным входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом преобразователя код-фаза, а выход преобразователя код-фаза предназначен для соединения с управляющими электродами тиристоО в ров средней стойки инвертора. X :о эо Г4

СОЮЗ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (11), 3(5)) Н 02 P 13/18

ГОСУДАРСТЯЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Ц

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ *"" (61) 961098 (21) 3444426/24-07 (22) 25.05.82 (46) 07.10.83. Вюл. )) 37 (72) А.Н.Савоськин, В.Е.Коваль и П.Е.Коваль (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621. 316.727 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 961098, кл, Н 02 Ь 13/18, 04.08.81. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ИНВЕРТОРОМ по авт. св. 9 961098, о т л и ч а ю ш е е с я тем что, с целью повышения устойчивости и улучшения динамических характерис1 тик инвертора, оно снабжено блоком регулируемых импульсов, в виде элемента И, реверсивного счетчика, преобразователя код-фаза, генератора переменной частоты, причем первый вход элемента И соединен с выходом блока сравнения. второй через генератор переменной частоты — с выходом преобразователя код-фаза, а выход соединен со счетным входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом преобразователя код-фаза, а выход преобразователя код-фаза предназначен для соединения с управляюшими электродами тиристоров средней стойки инвертора.

1046898

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулированид выпрямительно,инверторного преобразователя в инверторном режиме на постоянство угла запаса.

По основному авт. св. Р 961098, известно устройство, содержащее элемент сравнения, один вход которого соединен с выходом задатчика установки угла запаса, а другой с выхо- 10 дом датчика угла запаса, регулятор, вход которого подключен к выходу элемента сравнения, а выход — к входу фазоимпульсного преобразователя, выход фазоимпульаного преобразователя g соединен с входом регулятора. Это устройство осуществляет регулирование инвертора на постоянство угла запаса с реализацией нелинейной обратной связи по углу запаса тиристоров выпрямительно-инверторного преобразователя $1).

Недостатком этого устройства .является наличие положительной обратной связи по току инвертора. Это выражается в том, что при уменьшении угла запаса инвертора до значений ниже заданного, регулятор уменьшает угол отпирания вентилей для увеличения угла запаса до нормативного значения. В свою очередь это снижает 30 напряжение на выходе преобразователя, что вызывает дальнейшее нарастание тока инвертора и, новое уменьшение угла запаса.

Такой способ управления снижает качество регулирования инвертора в переходных режимах, что требует увеличения заданного значения угла запаса и, тем самым, ухудшает энергетические показатели режима 40 рекуперативного торможения.

Цель изобретения — обеспечение устойчивости инвертора в переходных режимах и улучшение динамических характеристик преобразователя. 45

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления инвертором снабжено блоком регули руемых импульсов, в виде элемента И, реверсивного счетчика, преобразователя код — фаза генератора переменной частоты, причем первый вход элемента И соединен с выходом блока сравнения, второй через генератор переменной частоты — с выходом преобразователя кода — фаза, а выход соединен со счетным входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом преобразователя кода — фаза, а выход преобразователя кода-фаза предназначен для 60 соединения с управляющими электродами тиристоров средней стойки инвертора.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - временная диаграмма выходного напряжения инвертора; на фиг. 3 — структурная схема конкретного исполнения блока регулируемых импульсов; на фиг. 4 — структурная схема конкретного исполнения регулятора.

Устройство для регулирования инвертора на постоянство угла запаса содержит задатчик 1 угла запаса, блок 2 сравнения, датчик 3 угла запаса, регулятор 4, фазоимпульсный преобразователь 5, инвертор 6, блок 7 регулируемых импульсов, причем блок 7 регулируемых импульсов выполнен в виде элемента И 8, первый вход которого соединен с выходом: блока 2 сравнения, а выход через реверсивный счетчик 9 соединен с входом преобразователя 10 кода фаза, один выход преобразователя

10 предназначен для соединения с электродами средней стойки, инвертора б, а другой выход через генератор

11 переменной частоты соединен с вторым входом элемента И 8, первые входы элементов И 12 и 13 регулятора

4, соединены с выходом блока 2 сравнения, вторые входы через блок генератора 14 переменной частоты соединены с выходом фазоимпульсного преобразователя 5, а выходы элементов И 12 и 13 соединены с соответствующими входами двоичного счетчика 15, выход которого соединен с входом фазоимпульсного преобразователя 5.

Устройство работает следующим образом.

В каждом полупериоде питающего н апряже ни я в бло ке 2 осуществляет ся сравнение заданного значения угла запаса Д», поступающего от задатчика 1, с текущим значением угла запаса К поступающим от датчика 3, и выявление рассогласования по углу запаса аб =d Д . Это рассогласование подается на вход регулятора 4, .в регуляторе 4 временной интервал Ы, в зависимости от его знака заполняется в элементах И 12 мин 13 .!фиг. 4) импульсами переменной частоты 1 сформированными генератором 14 переменной частоты. Частота следования импульсов K определяется фазой Р . сигналов отпирания тиристоров, формируемых фазоимпульсным преобразователем 5. Частотно-модулированный сигнал hdg подается с выходов элементов

И 12 или 13 на суммирующий или вычитающий вход реверсивного двоичного счетчика 15. Таким образом, регулятор 4 формирует сигнал, пропорциональный фазе угла отпирания тиристоров в И-ом полупериоде A.ff„, в зависимости от величины рассогласования h0 dи значения фазы управляющего импульса предыдущего полупериода

1046898 т ° e° . С ъ|, =т (ьб;(ъи „). Код на вйходе счетчика 15 переводится преобразователем 5 в фазоимпульсную информацию. Сформированные в блоке

5 импульсы подаются на тиристоры

1б-19.

Временной интервал сигнала б блока сравнения посредством элемента

И 8 заполняется импульсами, сформированными генератором 11 переменной частоты. Эти импульсы изменяют код на выходе счетчика 9, пропорциональный фазе регулируемых импуль-. совс -p . изменение кода может также производиться от контролера машиниста им, Преобразование кодовой информации в импульсную осуществляется в преобразователе 10 кода — фаза (2) .

Зависимость Ь1р от! р учитывается широтно импульсной модуляцией интервала Я в соответствии с величиной (р иа выходе преобразо.-вателя 10 кода — фаза дпя чего выход преобразователя 10 кода- фаза соединен с :âõîäîì генератора 11, тогда частота на выходе генератора

11 изменяется таким образом, чтобы прй формировании Мр выполнялось равенства площадей 5„= Б 6э

Величины 51 и 59 pBBHhl (фиг. 2)1

+4 1 J u (tt-1) S1nre

4

О Sinult /mt, где U — амплитудное значение зонного напряжения питающего инвертор;

К- зона регулирования.

При равенстве 51 =5

1 а4

J u 61И ЮФ ЙЮt = J О,„(К-1) 91ПШtdЮЪ

+а

М

1 йричем в соответствии с фиг. 2 введем обозначения

Р (И-1) .В - рц, „) Ь р

Ф t =%-б9 1 4 а - (б -Ьб ) Тогда, U t- +OS(р „„)1 ь() СО9 .

= (К 1) Цм ССО9 (б Ъ-Ы)- С 09 4 3

cos(<1 ()t-1) +ад-р) (к-1)(со9(dq-а6)-coed>)р(м-s)

Преобразовав полученное выражение определим корректирующее воздействие на фазу регулируемых им10 nyjIicoa

Ьйра03"CCО9 (К-1)СО9 (С -Ы)

- к-1)СОМА-

Выходной сигнал блока регулируемых импульсов подается на первый вход этого блока, так как иэ-за синусоидальиого характера питающего напряжения изменение фазы регулируемых импульсов dp зависит не только от рассогласования по углу запаса ЬД, но и от ее текущего значения otp, т.е. а$ (ц,jр)

Введение блока регулируемых импульсов, охваченного обратной связью позволяет при отработке рассогласования между заданным и текущим зна чениями угла запаса инвертора стабилизировать выходное напряжение

45 преобразователя эа счет устранения положительной обратной связи по току инвертора. Это повышает устойчивость и улучшает динамические ха- рактеристики выпрямительно-инвертор50 ного преобразователя в режиме рекуперативного торможения.

1046898 юг Р

Составитель H.Ñàâèíîâà

Редактор Ю.Середа Техред Т.Маточка Корректор А,Ильин

Заказ 7749/55 Тираж б 87 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4