Способ автоматического регулирования угла запаса зависимого инвертора

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛА ЗАПАСА ЗАВИСИМОГО ИНВЕРТОРА, заключа-иицийся в том, что формируют импульсы синхронизации с сетью, задают угол запаса, соответствующий неискаженному напряжению сети, измеряют угол коммутации, определяют угол опережения, формируют импульсы управления тиристорами инвертора в моменты, соответствующие углам опережения, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости инвертора и увеличения коэффициента мощности, формируют интервал , равный сумме измеренного угла коммутации и половины заданного угла запаса, измеряют дополнительный интервал между окончанием сформированного интервала и очередным импульсом синхронизации: определение угла опережения проводят СП путем суммирования сформированного и дополнительного интервалов.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

69) 01) 3(5D Н 02 P 13 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OfHÐÛÒÈÉ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

% ".

1@ (21) 3516297/24-07 (22) 26. 11. 82 (46) 07 . 06. 84. Бюл. 921 (72} М.Л. Перцовский (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (53) 621.314.27(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9106348, кл. Н 02 M 1/08.

2. Тихменев Б.Н.,Трахтман Л.М.

Подвижной состав электрофицированных железных дорог. М., "Транспорт", 1980, 471 с. (54) (57.) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛА ЗАПАСА ЗАВИСИМОГО

ИНВЕРТОРА, заключающийся в том, что формируют импульсы синхронизации с сетью, задают угол запаса, соответствующий неискаженному напряжению сети, измеряют угол коммутации, определяют угол опережения, формируют импульсы управления тиристорами инвертора в моменты, соответствующие углам опережения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения устойчивости инвертора и увеличения коэффициента мощности, формируют интервал, равный сумме измеренного угла коммутации и половины заданного угла запаса, измеряют дополнительный интервал между окончанием сформированного интервала и очередным импульсом синхронизации„ Е определение угла опережения проводят у путем суммирования сформированного %УФ и дополнительного интервалов.

1096750

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования статических преобразователей на электроподвижном составе переменного тока с рекуперативным торможением.

Известен способ автоматического регулирования инвертора с использованием токов обратного напряжения в цепи выпрямленного тока, возникаю- 10 щих после окончания коммутации 1 ).

Недостатком этого способа является сложность его реализации в современных схемах инверторов с зоннофазовым регулированием напряжения, fS

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ регулирования угла за" паса зависимого инвертора, заключающийся в том, что формируют импульсы 20 синхронизации с сетью, задают угол запаса, соответствующий неискаженному напряжению сети, измеряют угол коммутации, определяют угол опережения, формируют импульсы уп- 25 равления тиристорами инвертора в моменты, соответствующие углам опере жения 52).

Недостатком известного способа является то, что угол бпережения 30 инвертора, а также угол запаса зависят от фазы импульсов синхронизации, которая изменяется при искажении формы напряжения сети, Угол запаса выбирают с запасом на величину возможного сдвига фазы синхронизиру-. ющего импульса, что снижает коэффициент мощности преобразователя. Кроме этого, поддержание постоянным угла запаса независимо от величины и формы напряжения в интервале этого угла приводит к ухудшению устойчивости инвертора.

Целью изобретения является повышение устойчивости инвертора и коэф- 45 фициента мощности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического регулирования утла запаса зависимого инвертора, заключающемуся

3 том, что формируют импульсы синхронизации с сетью, задают угол запаса, соответствующий неискаженному напряжению сети, измеряют угол коммутации, определяют угол опережения, формируют импульсы управления тиристорами инвертора в моменты, соответствующие углам опережения, формируют интервал, равный сумме измеренного угла коммутации и половины заданного угла запаса, измеряют дополнительный интервал между окончанием сформированного интервала и очередным импульсом синхронизации, определение угла опережения проводят путем суммирования сформированного и дополнительного интервалов.

На фиг. 1 приведены диаграммы, поясняющие способ регулирования; на фиг.2 — функциональная схема устройства, реализующего способ; на фиг.З вЂ” диаграммы, поясняющие работу устройства.

Способ осуществляется следующим образом.

В очередном полупериоде напряжения сети (фиг.1 а) измеряют угол коммутации г . Затем измеряют интервал 8 от момента у + д" до синхрониэирующего импульса. Указанный момент определяют по совпадению напряжения Уо в интервале с с заданным напряжением Ц Величину угла опережения в следующий полупериод поЪ лучают добавлением г + 0 к половине. угла запаса с .

Таким образом в установившемся ежиме

P б р„= >++a ° в= <++ + где Ас- угол сдвига импульса синхронизации (фиг. 1 б,в). Величину выбирают равной половине угла запаса

\ с ",который хотят получить при номинальном неискаженном напряжении сети.

Для этого напряжение 0 выбирают равным половине U,(фиг.1а) при укаэанном напряжении сети.

Как видно из выражения дляВ =P -Q угол опережения не зависит от угла . сдвига синхронизирующего импульса с .

Зто обстоятельство дает воэможность ликвидировать запас в величине сР на изменения Ы0 и повысить коэффициент мощности. При работе электровоза в режиме рекуперативного торможения увеличение 0(С может происходить за счет провала напряжения в начале полупериода от коммутации выпрямителей на соседних электровозах, работающих в тяговом режиме.

Из фиг.1 видно, что величина обратно пропорциональна уровню напряжения в интервале угла запаса. Зто полезное свойство предлагаемого способа. Уменьшение напряжения в интервале угла запаса, особенно при ма109675 лых значениях о, происходит из-за возникновения высокочастотных резонансных колебаний. Увеличение в этих случаях повысит устойчивость инвертора. 5

Устройство, реализующее предлагаемый способ, состоит из ннвертора 1 (фиг.2), на вход которого подано напряжение сети Ос. Это же напряжение подано на входы блока 2 синхронизации и выпрямителя 3. К управляющему входу инвертора 1 подключен выход фазорегулятора 4. Выходы фаэорегулятора 4 и блока 2 соединены с входами R> -триггера 5. Выход 15 выпрямителя 3 подключен к входу компаратора 6, на второй вход которого подано постоянное напряжение U0 . Выходы триггера 5 и компаратора 6 соединены соответственно с первым и вторым 20 входами элемента И7, выход которого подключен к входу интегратора 8. Напряжение интегратора 8 сумиируется с напряжением управления 0> и подается на первый вход фазорегулятора 4. 25

Второй вход фазорегулятора 4 соединен с выходом блока 2.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение сети 0<(фиг.3а) после 30 выпрямления (фиг.3 б) сравнивается компаратором 6 с напряжением смещения Оо (фиг.3 б) . В результате этого на выходе компаратора 6 появляется сигнал (фиг.3 в), длительность импульсов которого равна углу коммутации т и углу 4, в течение которого. выпрямленное напряжение меньше величины Оо . Длительность сигнала на выходе триггера 5 40

0 4 (фиг.3 г) ограничена синхроимпульсом синхронизации (фиг.3 д) и импульсом управления инвертора (фиг.3 е). Она равна углу опережения р„отпирания инвертора по управлению.

Длительность сигнала на выходе элемента И7 складывается из угла коммутации Э и угла 8 (фиг.3 ж). Среднее значение выходного сигнала элемента И7, полученное в результате интегрирования интегратором 8, вы-, читается иэ напряжения управления О на входе фазорегулятора 4 °

Фазорегулятор 4 формирует импульсы управления с опережением р =б+д Q относительно импульсов синхронизации или с опережением P = g+3" относительно перехода напряжения сети через нуль. Изменение фазы импульса синхронизации одновременно изменяет величины 8 и /3, а угол с в установившемся режиме не изме" няется.

Величина 9, изменяясь в зависимости от уровня напряжения, изменяет величину угла опережения, что способствует повышению устойчивости инвертора.

Независимость от фазы синхроимпульса позволяет снизить требования к блоку синхронизации в отно" шении стабильности и асимметрии импульсов на выходе.

Применение способа регулирования инвертора на электровозах переменного тока ВЛ80р с рекуперативным торможением повышает коэффициент мощности тормозного режима, а также устойчивость торможения при искажении формы напряжения сети.

1096750

Составитель В. Миронов

Редактор Н. Пушненкова ТехредМ.Надь

Корректор В. Синицкая

Заказ 3840/42 Тираж 667

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Фшшал ПЛЛ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4