Устройство для автоматического регулирования углов опережения двух параллельно включенных инверторов

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей. Устройство содержит задатчик 42, который выставляет заданное значение угла опережения, которое сравнивается в усилителе 41 с истинным значением. Истинное значение угла опережения получится на выходе элемента 40 как разность между углом зажигания, поступающим с выхода фазосдвигающего устройства 44 и максимальным углом коммутации, поступающим с ограничителя 39 импульсов. Для измерения угла коммутации используются импульсы напряжения, равные по длительности углу коммутации, возникающие на выходах датчиков 26-29 угла коммутации на обмотках индуктивных катушек 30-33, нагруженных на резисторы 34-37. 2ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 Н 02 М 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н д ВТОРСНОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4179119/24-07 (22) 12.01.87 (46) 30.05.89. Бюл. Р 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электровозостроения (72) A.С. Копанев, Б.М.Наумов и И.К. Юренко (53) 621.314.27 (088 ° 8) (56) Капустин Л.Д. и др. Особенности устройства и эксплуатации электровоза ВЛ80Р. М.: Транспорт, 1983, с. 121-125, рис. 78. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВ ОПЕРЕЖЕНИЯ ДВУХ

ПАРАЛЛЕЛЬНО ВКЛЮ KHHHX ИНВЕРТОРОВ

f (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано

„„Я0„„1483573 А 1

2 для управления. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей. Устройство содержит задатчик 42, который выставляет заданное значение угла опережения, которое сравнивается в усилителе 41 с истинным значением. Истинное значение угла опережения получится на выходе элемента 40 как разность между углом зажигания, поступающим с выхода фазосдвигающего устройства 44, и максимальным углом коммутации, IIoc тупающим с ограничителя 39 импульсов. Для измерения угла коммутации используются импульсы напряжения, равные по длительности углу коммутации, возникающие на выходах датчиков 26-29 угла коммутации на обмотках индуктивных катушек 30-33, нагруженных на резисторы.34-37. 2 ил.

1483573

Изобретение относится к электро— технике, в частности к преобразова-, тельной технике, предназначено для управления инверторами с параллельным соединением мостов и может быть

5 использовано на электроподвижном составе.

Цель изобретения — улучшение энергетических показателей устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2— временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство для автоматического 15 регулирования углов опережения двух параллельно включенных инверторов

1, и 2, каждый из которых состоит иэ тиристоров 3-10 и 11-18, которые подключены к секциям 19, 20 и 21 и 20

22, 23 и 24 вторичных обмоток силового трансформатора 25, содержит датчики 26-29 угла коммутации, выполненные, например, в виде индуктивных катушек 30-33 с магнитопровода из магнито-мягкого феррита, подключенных к резисторам 34-37, элемент 38 ИЛИ, состоящий из четырех HbIIlpRMHTeJIbHbIx мостов, соединеннЬ|х по схеме ИЛИ, подключенный к выходам датчиков 26-29 и предназначенный для выделения максимального по длительности из поступающих на его входы сигналов, инвертор-ограничитель 39 амплитуды сигналов, выход которого подключен к первому Bxogg элемента 40, K Bblxopg Ko» торого подключен один из входов операционного усилителя 41, другой вход которого подключен к выходу задатчика 42 угла запаса. Вадатчик преобра- 40 зовывает напряжение управления в импульсы прямоугольной формы с частотой 100 Гц, г ирина которых пропорциональна величине управляющего напряжения. Выход усилителя 41 через инте- д гратор 43 подключен к входу фазосдвигающегo блока 44, подключенного ко второму входу элемента 40 и через усилители-формирователи 45„ 46 HN пульсов к выводам„ являющимся выхода- 50 ми устройства.

Устройство работает следующим образом, Устройство обеспечивает регулирование угла опережения в соответствии с условием

В = g+ cP, где d const — угол запаса; — угол коммутации )

Й вЂ” угол, опережения .

Для того чтобы обеспечить постоянство угла запаса тиристоров инверторов, необходимо изменять угол опережения в зависимости от разности между заданным и истинным значениями угла запаса. Для этого задатчиком 42 выставляется заданное значение угла запаса d, которое сравнивается усилителем 41 с истинным значением угла запаса <РАЙ, которое получается на выходе элемента 40 как разность между углом опережения В, поступающим с выхода фазосдвигающего блока 44 и максимальным углом коммутации, поступающим с инвертора-ограничителя 39.

Для измерения угла коммутации используются импульсы напряжения, равные по длительности углу коммутации, возникающие на выходах датчиков 2629 на обмотках катушек 30-33, подключенных к резисторам 34-37.

При протекании тока по силовым шинам, возле которых расположены индуктивные катушки 30-33 с разомкнутым сердечником из магнито-мягкого феррита на зажимах последних возниl д, кают импульсы напряжения U = L

Й являющиеся производной от тока i (L — индуктивность катушек 30-33) .

Во время коммутации тока имеют место значительно большие величины

cl i по сравнению с межкоммутационный, ми периодами. На резисторах 34-37 возникают четко выраженные импульсы напряжения разной полярности, длительность которых пропорциональна .углу коммутации у . Выходы датчиков

26-29 нагружены на выпрямительные мосты, которые соединены по схеме логического элемента ИЛИ (элемент 38) так, что на его выходе получается сигнал, длительность которого пропорциональная максимальному из углов коммутации.

Эти импульсы ограничиваются по амплитуде и инвертируются усилителемограничителем 39 и поступают на вход элемента 40, на другой вход которого подается сигнал, длительность которого равна длительности угла опережения 8.

Разность по длительности между сигналами, пропорциональными т и

8 есть истинное значение угла sana\

1483573

1 бых

1 о

55 где U aeix напряжение на выходе интегратора 43; са Р„. Процесс образования истинного значения угла запаса d поясняют диаграммы, приведенные на Аиг. ?., где а) напряжение синхронизации, 6) импульс, ширина которого пропорциональна длительности угла опережения 8; в) инвертированный сигнал, ширина которого пропорциональна углу коммутации у, r) импульс, ширина которого 10 пропорциональна углу запаса с и равна разности по ширине импульсов, пропорциональных В и

Каждый полупериод синхронизирующего напряжения на входы элемента 15

40 .подаются сигналы, ширина которых пропорциональная углам В и г. На выходе элемента 40 появляется сигнал только в течение одновременного действия входных сигналов.

Время одновременного действия входных сигналов определяет разность по длительности импульсов 8 и т.е. истинное значение угла запаса (фиг. 2) . 25

На выходе эадатчика 4? угла запаса, каждый полупериод напряжения, питающего инверторы, появляются импульсы, длительность которых пропорциональна заданному значению угла эа- 30 паса. Заданное и истинное значение угла погасания подаются на входы усилителя 41. На выходе усилителя 41 формируются импульсы прямоугольной формы, длительность которых равна

;разнице между длительностями входных

I сигналов, т.е. между заданным и истинным значением угла погасания. Причем, если длительность заданного значения больше длительности истинного 40 значения, то выходные сигналы положительны, а если меньше, — то отрицательны. При равной их длительности значение выходного сигнала усилителя

41 равно нулю. Рассмотренный процесс 45 сравнения заданного и истинного значений угла запаса происходит каждый полупериод напряжения, питающего инв ер торы.

Сигналы с выхода усилителя 41 по- 50 даются на вход интегратора 43, для которых справедливо следующее соотношение: а — постоянная времени интегрирования;

U „— амплитуда входных сигналов.

Из приведенного соотношения следует, что при неизменной амплитуде входных сигналов интегратора 43 выходное напряжение интегратора 43 пропорционально усредненной за время длительности входных, т.е. длительности разницы между заданной и истинной величиной угла запаса.

Выходные напряжения интегратора

43 подаются на вход фазосдвигающего блока 44. Пропорционально этому напряжению изменяется угол опережения

В, обеспечивая постоянное значение заданного угла запаса

Устойчивое состояние схемы наступает в том случае, если значение входного сигнала интегратора равно нулю. Указанное условие равновесия имеет место при наличии временного совпадения входных сигналов усилителя 41, когда на его выходе импульс отсутствует, т.е. при равенстве заданного и истинного значения угла запаса. При этом угол запаса инверторов соответствует заданному значению.

Любые изменения длительности угла коммутации приводят к изменению истинного значения угла запаса и к нарушению указанного устойчивого состояния. На выходе интегратора 43 появляется изменяющееся по величине напряжение, под действием которого. начинает изменяться Ааза угла опережения инверторов В. Это изменение продолжается до тех пор, пока длительность сигнала, пропорционального истинному значению угла запаса, станет равной длительности заданного значения.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования углов опережения двух параллельно включенных инверторов, содержащее датчики углов коммутации инверторов, выходы которых через элемент ИЛИ соединены с вхоДом инвертора-ограничителя амплитуды, интегратор, выход котороro через Ааэосдвигающий блок и усилители-Аормирователи им1 пульсов подключены к выводам, являю1483573

Составитель В.Миронов

Редактор A.Äîëèíè÷ Техред H. Дидык Корректор Н. Король

Заказ 2846/52 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина 101)

t щимися выходами устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

1 улучшения энергетических показателей, оно снабжено задатчиком угла запаса

5 элементом И и операционным усилителем, причем входы элемента И подключены к выходам инвертора-ограничителя амплитуды и фазосдвигающего

1. блока, выход элемента И соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с выходом задатчика угла запаса, а выход — с входом ин- тегратора.