Способ управления параллельными статическими преобразователями

 

(i i! 73 I 548

ОПИСАНИЕ

ИЗОБАТЕ 1 ЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.11.75 (21) 2189650/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (51) М Кл 2

Н 02Р 13/16

Государственный комитет (53) УДК 621.314.57 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. П. Шахов и Б. И. Хоменко (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ

СТАТИЧЕСКИМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в преобразователях электровозов переменного тока.

Известны способы управления параллельными статическими преобразователями электроподвижного состава переменного тока.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ управления параллельными статическими преобразователями электровоза переменного тока, каждый из которых подключен к секционированному трансформатору, имеющему несколько зон регулирования. Способ заключается в том, что на тиристоры предыдущей зоны регулирования всех параллельных преобразователей подают импульсы управления в функции угла регулирования и тока нагрузки углом отпирания, а на тиристоры последующей зоны преобразователей — импульсы управления с регулируемым углом отпирания (1).

Недостатком известного способа является наличие больших псофотоков в питающей системе. Это объясняется тем, что во всех параллельно работающих преобразователях коммутация тока происходит одновременно, что повышает мгновенное значение суммарной коммутируемой мощности.

Цель изобретения — снижение псофомегрических токов.

Поставленная цель достигается тем, что импульсы управления одноименных зон регулирования разных преобразователей сдвигают по времени относительно друг

5 друга.

Для исключения неравномерности загрузки параллельных преобразователей периодически взаимно изменяют углы отпирания одноименных зон преобразователей, 10 причем наибольшему заданному углу предыдущей зоны соответствует наименьший регулируемый угол последующей зоны, и наоборот.

Кроме того, в функции угла регулирова15 ния и тока нагрузки дополнительно изменяют разность фаз между одноименными импульсами управления.

На фиг. 1, а, б показаны диаграммы, соответственно питающие напряжение и уп20 равляющие импульсы предыдущей зоны (ао) и последующей зоны регулирования (ар„) одной группы преобразователей, а на диаграмме фиг. 1, в, г — питающее напряжение и управляющие импульсы преды25 дущей и последующей зон регулирования другой группы преобразователей.

В первом полуперподе питающего напряжения заданный угол отпирания предыдущей зоны второй группы преобразователей

30 больше заданного угла отпирания предыдущей зоны первой группы преобразовате731548

3 лей на величину Ло, а регулируемый угол последующеи зоны второи группы преооразователей больше регулируемого угла первой группы преобразователей на величину Aper. Во втором полупериоде питающеи сети имеет место обратная картина.

Разность фаз одноименных импульсов (Ap и Лрег) выбирают в функции соответствующих углов регулирования и величины тока нагрузки.

d качестве примера рассмотрим применение предложенного способа управления к параллельно работающим выпрямительноинверторным преобразователям электровоза ВЛ80Р.

На фиг. 2 приведена предлагаемая функциональная схема управления преобразователями.

На фиг. 3 представлена упрощенная принципиальная схема одного преобразователя электровоза ВЛ80Р.

Блок 1 управления, формирующий с заданным углом отпирания (ap) и регулируемым по фазе углом отпирания (арег) управляющие импульсы, подключен к блоку 2 задержки, выполняющему задержку управляющих импульсов на время A=)(aper, I), подключенному к логическим элементам

3, 4.

Логические элементы 3, 4 подключены к статическим преобразователям 5 — 8, которые в свою очередь подсоединены к силовым трансформаторам 9, 10. Позициями

11 — 14 обозначена нагрузка статических преобразователей 5 — 8 (например, тяговые двигатели), позициями 15 — 22 на фиг. 3— тиристорные плечи статического преобразователя, например 5, подключенные к вторичным обмоткам 23, 24, 25 силового трансформатора 9 или 10, позицией 26 — нагрузка преобразователя.

На фиг. 1 представлена диаграмма управления параллельно включенными преобразователями (например, 5 и 6).

Предположим, преобразователи работают в четвертой .зоне регулирования напряжения. Тогда на плечи 17, 22 в один из иолупериодов и 18, 21 в следующий полупериод каждого параллельно включенного преобразователя подаются импульсы управления с заданным углом отпирания (ap или ае+Ле), а фазовое регулирование ведется путем изменения углов отпирания плеч 15, 16, на которые соответственно поступают управляющие импульсы с углами (aper+ рег) И aper

В момент времени, предшествующий фазовому регулированию напряжения, все преобразователи работают с полностью выбранной 3-й зоной регулирования и на плечи 17, 22 и 18, 21 каждого преобразователя подаются управляющие импульсы с заданным углом отпирания àp. При фазовом регулировании в момент времени t< на плечи

17, 22 преобразователя 5 (направление

4

ЗДС трансформатора указано на фиг. 3) проходят управляющие импульсы с заданным углом отпирания ае, а в моменг 2 tl + 0.

Управляющие импульсы подаются на плечи 17, 22 преобразователя б с заданным Углом отпиРаниЯ (Qp+Ap). В момент времени tq на регулирующее плечо 15 преобразователя b подается управляющий импульс с регулируемым углом отпирания арег, а в момент времени t4 управляющий импульс с углом отпирания арег+Лрег поступает на плечо 15 преобразователя 5.

В следующий полупериод на плечи 17, 22 преобразователя 6 в момент времени подается управляющий импульс с заданным углом отпирания ае, а в момент

4=ti+Ap управляющие импульсы подаются на плечи 17, 22 преобразователя 5 с заданным углом отпирания (ap+Ap) . Соответственно в момент 1з управляющий импульс с углом ар передаются на плечо 16 преобразователя 5, а в момент t4 — на плечо 16 преобразователя б с углом (ар +

+ Aper) °

В последующие полупериоды фазового регулирования указанный алгоритм управления сохраняется, причем величины Ар и

Лрег тем больше, чем управляющий импульс к 90 эл. град. и чем больше ток нагрузки.

В приведенном примере рассмотрен случай чередования разнофазных импульсов, подаваемых на одноименные плечи двух параллельных преобразователей.

Однако предлагаемый способ управления применим при сколь угодно большом числе параллельно работающих преобразователей, При этом число одноименных импульсов, отличающихся друг от друга по фазе на некоторую величину Л, равно количеству преобразователей.

Реализация предлагаемого способа позволяет уменьшить влияние псофометрических токов на линии связи, автоматическую локомотивную сигнализацию, а также снизить число зон регулирования выпрямленного напряжения и, как следствие, обеспечивает упрошение алгоритма работы аппаратуры управления, повышение надежности электропривода и снижение его стоимости.

Формула изобретения

1. Способ управления параллельными статическими преобразователями, каждый из которых подключен к секционированному трансформатору, имеющему несколько зои регулирования, путем подачи в функции угла регулирования и тока нагрузки управляющих импульсов, причем на тиристоры предыдущей зоны всех параллельных преобразователей подают импульсы управления с заданным углом отпирания, а на тиристоры последующей зоны — с регулируемым углом отпирания, отл и ч а ю щи й731548,оег >4 рог

Рис.1 с я тем, что, с целью снижения псофометрнческих токов, сдвигают по времени относительно друг друга импульсы управления одноименных зон регулирования разных преобразователей.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что периодически взаимно изменяют углы отпирания одноименных зон, причем наибольшему заданному углу предыдущей зоны соответствует наименьший угол последующей зоны и наоборот.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в функции угла регулирования и величины тока нагрузки дополнительно изменяют разность фаз между одноименными импульсами управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лозановский А. Л. и др. Испытание тпристорного электровоза переменного тока типа ВЛ80Р. Электротехника, Ко 2, 1970, 731548

Pus. 2 риз..1

Редактор И. Грузова

Заказ 755/20 Изд. Ж 280 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Пешехонов

Техред В. Серякова

Корректоры: Е. Осипова и Л. Орлова