Способ управления группами параллельных вентильных преобразователей

 

Изобретение относится к электрооборудованию подвижного состава железных дорог, а именно к способам регулирования напряжения в микропроцессорных системах управления тяговым электроприводом. Цель изобретения - улучшение энергетических показателей . На один из преобразовате- ,лей импульсы с регулируемым углом отпирания подают с опережением. Величина опережения вычисляется для каждого полупериода из условия, что приращение напряжения, получаемое за счет опережения, компенсирует .потерю напряжения, имеющую место за время от начала полупериода до суммарного угла с заданным углом регулирования и углом коммутации. В результате улучшается коэффициент мощности. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Л0„„1427524

А3 (51) 4 Н 02 М 7/08.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4087966/24-07 (22) 10.07.86 (46) 30.09.88. Бюл. 1Ф 36 .(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и тех.нологический институт электровозостроения (72) А. В. Беляев, N. В, Напрасник и В. В. Никонов (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 884068, кл. Н 02 М 7/08, 1979 °

Авторское свидетельство СССР

У 731548, кл. Н 02 М 7/08, 1978. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГРУППАМИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЕНТИЛЪНЬИ ПРЕОБРАЗОВАтЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к электро- оборудованию подвижного состава железных дорог, а именно к способам регулирования напряжения в микропроцессорных системах управления тяговым электродриводом. Цель изобретения — улучшение энергетических показателей. На один из преобразовате,лей импульсы с регулируемым углом отпирания подают с опережением. Величина опережения вычисляется для каждого полупериода из условия, что приращение напряжения, получаемое за счет опережения, компенсирует .потерю напряжения, имеющую место за время от начала полупериода до суммарного угла с заданным углом регулирования Я и углом коммутации. В результате улучшается коэффициент мощности. 3 ил.

1427524 ь11з1п tddQt — S, +

aUsinat (1Х вЂ” Б ), -(- Р

Изобретение, относится. к электротехнике, а именно к области автоматического управления параллельными вентильными преобразователями элект5 роподвижного состава переменного тока.

Целью изобретения является улучшение энергетических показателей вентильных преобразователей, работающих параллельно, за счет повышения коэффициента мощности.

На фиг. 1 изображено устройство для реализации предлагаемого способа;

Йа фиг. 2 — алгоритм функционирования 15 устройства) на фиг. 3 — временные ди- аграммы, поясняющие предлагаемый споСоб.

Параллельные вентильные преобразователи .1 управляются микропроцессор- 2О кои системой, состоящей из процессора 2, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 3, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 4, блока 5

Синхронизации, распределителя 6, бло- 25 ка ? ввода временных интервалов, блока 8 вывода временных интервалов.

Входы-выходы процессора 2, ОЗУ 13, НЗУ 4, выход блока 7 ввода временных интервалов и вход блока 8 вывода вре-,,3О менных интервалов соединены шиной 9 адресов-данных. Выходы блока 8 вывода временных интервалов соединены с первыми четырьмя входами распределителя

6, выходы которого соединены с управ35. .ляющими цепями вентилей преобразоваТелей 1, Преобразователи питаются от сети переменного тока, напряжение которой поступает на вход блока 5 синхронизации. Первый выход блока 5 синхронизации соединен с шинами синхронизации процессора 2, ОЗУ 3, ПЗУ 4, блока 8 ввода временных интервалов.

Второй выход блока 5 синхронизации соединен с вторым входом распределителя 6, Устройство работает в соответствии с алгоритмом, приведенным на фиг. 2, где указаны блоки алгоритма

9-15.

При переходе питающего напряжения через нулевое значение на первом выходе блока 5 синхронизации появляется импульс, по которому производится начальная установка процессора 2, обнуление. адресных регистров ОЗУ 3 и ПЗУ

4, запуск блоков ввода 7 н вывода 8 временных интервалов. После начальной „ установки процессор функционирует в

Ъ соответствии с содержимым ПЗУ 4: приступает к вычислению управляющего воздействия — фазы импульсов с заданным и регулируемым углом отпирания, затем переходит к определению величины задержки и опережения импульсов с заданным и регулируемым углами отпирания соответственно. Так как задержка и опережение предназначены для разнесения во времени моментов коммутации групп преобразователей, то обычно импульсы управления с заданным углом отпирания задерживают на величину уг-. ла коммутации . Для этого процессор осуществляет ввод величины угла коммутации предыдущего полупериода иэ блока ввода временного интервала (блок

11 алгоритма на фиг, 2) и определяет фазу задержанных импульсов как сумму заданного угла отпирания и угла коммутации (блок 12) . Величина опережения импульсов с регулируемым углом отпирания определяется из условия равенства выпрямленных напряжений при подаче импульсов отпирания без задержки и опережении и при подаче импульсов отпирания с задержкой и опережениl ем Ud " ud.

В первом случае выпрямленное напряжение равно (фиг. Зч); с(р и, у (J (N+I) ьц ain t dusty

1 о

Я Х + И,и sinutt Ы+, U sin td t-в,)

Со+Ьо

P где (.- величина заданного угла от пирания;

Ь- величина задержки импульсов с заданным углом отпирания;

Ю вЂ” величина максимального напряжения секции трансформатора;

N — номер предыдущей зоны регу-лирования преобразователя, S - потери вольт-секундной площади от коммутации после по" дачи импульсов управления с регулируемым углом отпирания, Во втором случае выпрямленное напряжение равно

7524

4р = P « Р = « Р айссОв сОяр+

+ (2 N + 1) (cooke-csee(,+so))} в

25 где, (р — величина регулируемого угла отпирания.

Поэтому фаза опережающих импульсов определяется (блок 5):

Формула

3 142 где $ — потери вольт-секундной площади от коммутации после подачи импульсов управления с заданным углом отпирания.

В многозонном преобразователе З,р

=* 2Б,N, так как при подаче импульсов с заданным углом отпирания ток в обмотке трансформатора меняет свое направление, а при подаче импульсов с регулируемым углом отпирания лишь нарастает в секции обмотки трансформатора от нуля до текущего значения.

В соответствии с фиг. Зй

С учетом этого из равенства Ug

= Ug следует величина опережения

20 импульсов заданного и регулируемого углов второй группы преобразователей, . то в следующем полупериоде — наоборот.

На фиг . 36 показаны импульсы, подаваемые на первую группу преобразователей, а на фиг. Зсà — на вторую. В следующем полупериоде импульсы на фиг. ЗсГ подаются на первую группу, а импульсы на фиг. 35 — на вторую.

Реализация предлагаемого способа управления параллельными вентильными преобразователями позволяет повысить их энергетические характеристики за счет повышения коэффициента мощности.

При этом сохранены все преимущества разнофазного управления: уменьшение влияния псофометрических токов на линии связи автоматическую сигнализаУ цию, а также возможность снижения числа зон регулирования выпрямленного напряжения и повышение надежности с. электропривода. изобретения

Способ управления группами параллельных вентильных преобразователей, каждый из которых подключен к секцио,1Р «Р — вР агссов }сов (вв(N +

+ l)(cos ((о+. Ьв))

После определения значений фаз управляющих импульсов эти значения выдаются.в блок вывода временных интервалов (блок 8) и процессор ожидает прихода следующего синхроыкпульса.

TIo;приходе следующего синхроимпульса процессор снова реализует алгоритм на фиг. 2, а блок вывода временных интервалов отсчитывает фазы импульcos управления, которые подаются на. цервые четыре входа распределителя 6.

Распределитель 6 распределяет импульсы управления по плечам преобразователей в соответствии с порядком переключения плеч преобразователей и полярностью полупериода питающего напряжения, сигнал, который формируется на втором выходе блока 5 синхронизации и поступает на второй вход распределителя 6. При этом, если в од- . ном полупериоде на первую группу преобразователей импульсы с заданным углом подаются с задержкой, а импульсы с регулируемым углом отпирания с опережением относительно соответствующих

3Q ниров а иному трансформа тору, имеющему несколько зон регулирования, состояпряжения с задержкой подают импульсы с заданным углом отпирания на вентили второй группы преобразователей, а в отрицательном — на вентили первой группы преобразователей, о т л и

45 ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей

sa счет повышения коэффициента мощности, в положительном .полупериоде.

55 щий в том, что в каждом полупериоде питающего напряжения на вентили предыдущей зоны всех параллельных преоб35 разователей подают импульсы управления с заданным углом отпирания, а на вентили последующей зоны — с регулируемым углом отпирания, причем в положительном полупериоде питающего наподаются с опережением импульсы с регулируемым углом отпирания на вентили второй группы преобразователей, в отрицательном полупериоде — на вентили первой группы преобразователей, а величина опережения определяется по формуле

g(sdp- всосав (сов «р+ (2N + 1)f сов (,— сов ((+Os))}s люаоУ вЂ” — рмдюмрвм

0лреУегеюие римом

pewйю®ик и,чпужЫ

5 1427524 где Mð — величина регулируемого угла отпирания, N — номер предыдущей зоны регулирования;

6 — величина заданного угла отпирания, 6 - величина задержки импульсов с заданным углом отпирания, - йМТЙ УеУ Фииигмфт оюуииии

УгрИвгеиие дчюыжфвнаиюм ижтувга1

5ренеимрн имбер Фалд

ДщиУ ние нцюиивр

1427524

Составитель В. Бунаков

Редактор Е. Конча Текред А. Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Тираж 66б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4862/53

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