Способ управления однофазным инвертором

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при автоматическом регулировании инверторов . Цель изобретения - улучшение качества регулирования при минимальных углах запаса. В данном способе управления однофазнЕлм инвертором определяют значение амплитуды питающ - го напряжения и среднее значение тока рекуперации в соответствии с алгорит- - мом, обеспечивающим возможность прогноза параметров с точностью не ниже точности измерений этих параметров, и вычисляют значение угла коммутации. 3 ил. (Л с:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„136530

А1 (5D 4 Н 02 M 7 537

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3882771/24-07 (22) 22.02.85 (46) 07.01.88. Бюл. № 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электровозостроения (72) А.В. Беляев, А.Г. Вольвич и М.В. Напрасник (53) 621.316.727(088.8) (56) Трахтман Л.М. Электрическое торможение электроподвижного состава.—

M.: Транспорт, 1965, с. 108-120.

Авторское свидетельство СССР № 819927, кл. Н 02 M 7/48, 1979. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОДНОФАЗНЫМ

ИНВЕРТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при автоматическом регулировании инверторов. Цель изобретения — улучшение качества регулирования при минимальных углах запаса. В данном способе управления однофазным инвертором определяют значение амплитуды питающе1 ,го напряжения и среднее значение тока

Рекуперации в соответствии с алгорит-.мом, обеспечивающим возможность прогноза параметров с точностью не ниже точности измерений этих параметров, и вычисляют значение угла коммутации.

3 ил.

1365306

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано при автоматическом регулировании однофазных инверторов электроподвижного состава переменного тока на постоянство угла погасания (запаса).

Целью изобретения является улучшение качества регулирования при ми- 10 нимальных углах запаса.

На фиг, 1 изображено устройство для реализации предлагаемого способа; на фиг, 2 — алгоритм функционирования устройства в (п-1)-м полупериоде; íà 1< фиг, 3 — временные диаграммы, поясняющие способ.

Инвертор 1 управляет микропроцессорной системой, состоящей из процессора 2, оперативного запоминающего 20 устройства (ОЗУ) 3, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 4, блока

5 синхронизации, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6, блока 7 вво- да временного интервала, дискретного 25 фазосдвигающего устройства 8 и распределителя 9, Входы-выходы процессора 2, ОЗУ 3, ПЗУ 4, выходы АЦП 6, блока 7 ввода временного интервала и вход дискретного фазосдвигающего 30 устройства 8 соединены шиной 10 адресов данных. Выход дискретного фазосдвигающего устройства 8 соединен с входом распределителя 9, выходы которого соединены с управляющими цепями вентилей инвертора 1. Инвертор

1 нагружен на однофазную сеть переменного тока, напряжение которой поступает на вход блока 5 синхронизации, Выход блока синхронизации соединен с шинами синхронизации процессора 2, ОЗУ 3, ПЗУ 4, АЦП 6, блока 7 ввода временного интервала, дискретного фазосдвигающего устройства 8 и распределителя 9.

Устройство работает в соответствии с алгоритмом, приведенным на фиг.2, При переходе питающего напряжения через нулевое значение на выходе блока 5 синхронизации появляется импульс, по. которому производится начальная установка процессора 2, ОЗУ 3, ПЗУ 4, блока 7 ввода временного интервала и дискретного фазосДвигающего устройства 8 и запускается АЦП 6. После это-. го микропроцессорная система функционирует в соответствии с командами и константами, записанными в ПЗУ 4.

Осуществляется ввод (блок 2 на фиг.2) из памяти АЦП 6 измеренного среднего значения тока и амплитуды напряжения предыдущего (n-2) полупериода и запоминание этих значений в ОЗУ 3. Затем на основании значений этих величин в предыдущих m полупериодах осуществляется их экстраполяция на п-й полупериод (блоки 3 и 4,фиг.2)

Исследования многочлена при экстраполяции гармонических сигналов различной частоты показали, что при периоде исследуемого сигнала больше

О, 135с многочлен позволяет получить прогнозируемое значение параметра с точностью выше 67.

Поскольку величины производных среднего за полупериод значения тока и амплитуды питающего напряжения в эксплуатационных режимах не превышают производных гармонического сигнала с периодом 0,2 с, то максимальная погрешность экстраполяции при полупериоде питающего напряжения 10 мс не будет превышать 6 .

Таким образом, имеется возможность прогноза параметров с точностью не ниже точности измерений этих параметров.

По вычисленным значениям определяется (блок 5, фиг.2) величина угла коммутации в п-м полупериоде х и вводится в реализуемый прои граммно (блок 6 фиг. 2) пропорциональный регулятор, вычисляющий управляющее воздействие

После этого осуществляется вывод значений фазы М р (блок 7, фиг. 2) в дискретное фазосдвигающее устройство 8 и процессор 2 переходит в режим ожидания следующего синхроимпульса. В следующем полупериоде на выходе дискретного фазосдвигающего устройства 8 формируется импульс отпирания вентилей инвертора, фаза которого сдвинута относительно синхро-. импульса на величину Фа . Распредеь литель 9 распределяет импульсы по плечам преобразователя в зависимости от полупериода питающего напряжения.

При значительных колебаниях тока рекуперации и напряжения питающей сети целесообразно для прогноза величины угла коммутации использовать значения тока и напряжения и за (n-1)-й полупериод. Для этого управляющая программа (фиг.2) остается той же, но запускается не по синхроимпульсу, 3 l 3 65306

1= п-2

j=n-2. а по импульсу отпирания и вычис3 ления приводятся в интервале ото до н

Если быстродействие микропроцессорной системы недостаточно для производства всего объема вычислений, то через блок 7 ввода временного интервала, преобразующий длительность импульса в цифровой код, вводится непосредственно значение угла коммутации и значение угла коммутации в п-м полупериоде определяется экстраполяцией его же предыдущих значений.

В дальнейшем порядок функционирования такой, как описанный ранее. Это снижает объем вычислений приблизительно в три раза, хотя и уменьшает точность экстраполяции, так как учитывается суммарное действие всех влияющих на угол коммутации факторов, а не каждого в отдельности.

Значение Х индуктивного сопротивления контура коммутации, входящего в формулу определения „, определяют эпизодически, например при входе в рекуперацию, по известным М

I) U:

X = — — СозК вЂ” Соз(Х + «)1. — «1.

Это может осуществляться фоновой программой, выполняющей, например, функции регулятора скорости, диагностики и т.п., так как скорость протекания электромагнитных переходных процессов на 2-3 порядка выше скорости механических передвижений электро подвижного состава по участку.

На фиг. 3 показаны кривые мгновенных значений тока и напряжения инвертора. Уменьшение напряжения сети и увеличение тока рекуперации на интервале mT могло бы привести к опрокидыванию инвертора, однако прогнозирование величины угла коммутации в (n-1) полупериоде на п-й позволяет увели" чить угол отпирания вентилей инверI тора oLp и оставить величину угла запаса йнвертора на прежнем уровне.

Формула изобретения

Способ управления однофазным инвертором, состоящий в том, что формируют сигнал, пропорциональный углу коммутации, и формируют в соответствии с этим сигналом импульсы для отпирания вентилей инвертора в и-м полупериоде питающего напряжения, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества регулирования при минимальных углах запаса, измеряют и запоминают .значение амплитуды питающего напряжения и среднее значение тока рекуперации в каждом полупериоде питающего напряжения из интервала ((n-2-m),(n-2)), в (п-1)-м

20 полупериоде определяют значение амплитуды питающего напряжения и среднее значение тока рекуперации в и-м полупериоде по формулам

25 и-2- т

nI — iT

U — U ° — „2 Зт- iT/ где U — значение амплитуды питающего напряжения, I — среднее значение тока реку35 перации, Т вЂ” величина полупериода питающего напряжения;

П вЂ” произведение, исключая j-e значение, 40 и вычисляют значение угла коммутации в и-м полупериоде по формуле с xIn

= — о — arccos(2 — — — сов -) п

4S где — величина угла коммутации, 6 — заданное значение угла запаса инвертора, х — индуктивное сопротивление коммутирующего контура.

1365306

Приход инхроимпул саВооди юапоминание

41-2 ° Ж-i i

Экстраполяция среднего начения тока на и-й полупериод

3кстрапаляцияамппиицдм наподжения на и-и

noaynepuod

Вычисление Велтаиы угла коммутации dna и-го полупериода

Воод о регулявор5елтны угла коммуааиии и оычисление упраблаощего ооздейстдия с

Выоод иода разы иниуласоо отпорания 5 дискрееног аэосдФигающее устройств

Фиа8

1365306

Составитель В. Бунаков

Техред Л.Сердюкова

Редактор Г. Волкова

Корректор Л. Тяско

Заказ 6653/53 Тираж 665

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4