Способ управления статическимпреобразователем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>839002

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 1505.79 (21) 2764856/24-07 (51)М. Кл. с присоединением заявки М

HP 1З/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 1506,81. Бюллетень Ж 22

Дата опубликования описания ) 50681 (53) УДК 621.З16.727 (088. 8) с

Ь

f а (72) Авторы изобретения

А.С.Копанев, A.Ë.Ëîýàíîâñêèé и И.К.Юренко (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМ

ПРЕ ОБ Р ЗОВА ТЕЛЕЧ

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

Известен способ управления статическим преобразователем электровозов переменного тока, содержащим параллельно соединенные мосты, каждый из которых подключен к секционированному трансформатору, имеющему несколько зон регулирования, состоящий в том, что импульсы управления тиристорами подают на тиристоры предыдущей зоны всех преобразователей с заданной фазой, а на тиристоры последующей зоны — с регулируемой, но при этом сдвигают по времени относительно друг друга импульсы управления одноименных зон регулирования разных преобразователей (1).

Однако этот способ имеет недостаточно высокий коэффициент мощности .

Наиболее близким по техническим средствам и достигаемому результату к изобретению является способ управления статическим преобразователем, содержащим параллельно соединенные мосты, каждый из которых подключен к секционированной вторичной обмотке трансформатора, работающий на инди- 34 видуальную нагрузку и имеющий несколько зон регулирования напряжения, состоящий в том, что для управления тиристорами преобразователей используют импульсы управления. двух видов регулируемые по фазе и не регулируемые (с заданной минимальной фазой), а по величине управляющего напряжения определяют зону регулирования напряжения и фазу управляющих импульсов, которые распределяют по соответ-, ствующим полупериодам питающего напряжения и подают одновременно на управляющие электроды тиристоров, причем на тиристоры предыдущих зон регулирования всех преобразователей подают импульсы управления с заданной фазой, а на тиристоры последующих зон — с регулируемой фазой открытия тиристоров (21.

Недостатком данного способа регулирования является сравнительно низкий коэффициент мощности, Это объясняется тем, что одновременно регулируют однополупериодные плечи одноименных зон всех преобразователей, поэтому коммутация тока в каждый полупериод происходит одновременно во всех преобразователях, что повышает мгновенное значение коммутируемой мощности .

839002

Цель изобретения — увеличение коэффйциента мощности тиристорных преобразователей без увеличения числа тиристоров в преобразователях.

Поставленная цель достигается тем,-что с оглас но способу управления статическим преобразователем,содержащим параллельно соединенные мосты,каждый из которых подключен к секциониров ан ной вторичной обмотк е одного трансЖорматора, работающйй на индивидуальную нагрузку и имеющий несколько зон регулирования напряжения, дважды изменяют фазу импульсов управления тиристорами от максимального значения до минимального длл каждой зоны регулирования .преобразователей, причем одновременно изменяют фазу импульсов управ чения тиристорами только B одном иэ --,ле -. ка:;-;дого преобразователя, разнополупериодных друг другу, в то âðåмя как другие, разнополупериодные пле- (25 на фиг. ? — диаграммы напряжений и то50

60 ляют эакоытыми в первый раз изменения фазы и -полностью открытым во второй раз.

На фиг l приведена функциональная схема управления преобразователями; ков; на Фи —., 3 - изменение козффициенпульсов управления по соответствующим плечам преобразователей в соответствующие полупериоды питающего напряжения. Узлы 48 и 49 фазового управления, генерирующие регулируемые по фазе импульсы управления dре, и узел 50 фазового управления +o с заданной фазой, своими выходами подключены к входам блока 47 диодных коммутаторов, Блок 51 логики, обеспечивающий подключение к соответствующим плечам преобразователей 11 и 12 узлов 48-50 фазового управления, своим выходом подключен ко входу блока 47 диодных коммутаторов, а своим входом — к выходу блока 52 измерений, другой выход которого подключен на входы узлов та мощности в зависимости от выпрямленногo напряжения, ЗО

Трансформатор 1 состоит из 1ервичной обмотки ".. и :вторичных обмоток 3

4, Вторичны= обмотки 3 H 4 состоят соотr.-ç..i .oòBCH::-.-.o из секций 5-7 и 8-10 с котсрым подключены тиристорные преобразователи ll и 12„ каждый из которых состоия иэ BocLT1и плеч — cooTBBTственн<-: 13-?О и 21 -28, К каждому иэ тиrolic .roчи>;. яре-.эбразователей 1 1 и 1 2 подклю-1ен -;oo.i —..eioTBåHHo нагрузки

29 H 30 Нагоузкай служат тяговые 1 ви-40 гатели, Х управллющим электродам тиристоров преобразователей ll и 12 поцключены выходы усилителей-формирователей 31-46, обеспечивавшие формирование требуемых импульсов управления тиристорами, На входы усилителейформирователей 31-46 подключены выходы блока 47 диодных коммутаторов,. который обеспечивает распределение им48 и 49 фазового управления, а вход блока 52 измерений подключен на выход контроллера 53 машиниста. Блок 52 измерений B зависимости от величины выходного напряжения контроллера 53 машиниста обеспечивает регулирование фазы выходных сигналов узлов 48 и 49 фазового управления таким образом, что в пределах одной фазы регулирования преобразователей фаза выходных сигналов изменяется дважды от максимального значения до минимального.

Кроме того, блок 52 измерений обеспечивает через блок 51 логики и блок

47 диодных коммутаторов подключение узлов 48-50 фазового управления к

1 соответствующим плечам преобразователей 11 и 12, На первой зоне обеспечивается регулирование секций 6 и 9 соответственно вторичных обмоток 3 и

4. На второй зоне происходит постепенное подключение секций 5 и 8 тех же вторичных обмоток. Сумма напряжений секций 5 и 6 обмотки 3 и сумма напряжений секций 8 и 9 обмотки 4 равны напряжениям соответственно секций 7 и 10, поэтому после полного подключения секций 5 и 8 нагрузка переводится на секции 7 и 10. Третья и четвертая зоны регулирования выходного напряжения преобразователей

11 и 12 происходят эа счет плавного добавления секций 6 и 5 обмотки 3 и секций 9 и 8 обмотки 4, На фиг. 2 показаны диаграммы напряжения 54 на вторичных обмотках одного трансформатора, к которым подключены преобразователи; напряжения

55 на нагрузках этих преобразователей; токов 56 в каждой иэ вторичных обмоток этого трансформатора; тока

57 B первичной обмотке трансформатора при регулировании преобразователя во время первого изменения фазы угравляющих импульсов от максимального значения до минимального.

На òð àãðàìMàõ 58-60 показаны процессы в тех же цепях, что соответст— венно на диаграммах 55-57, только при вторичном изменении фазы управляющих импульсов от максимального до минимального значения. На диаграммах 61 и 62 изображены изменения коэффициента мощности преобразователей в зависимости от выпрямленного напряжения соответственно при известном способе регулирования и при предлагаемом способе.

Устройство работает следующим образом.

Выходное напряжение контроллера машиниста пропорционально углу поворота рукоятки последнего. Величина этого напряжения определяет зону регулирования, При определенной величине выходного напряжения контроллера машиниста в один из полупериодов напряжения 54 сети, обозначенный сплошной стрелкой на фиг.l, 839002 на тиристоры 16 и 17 плеч преобразо вателя 11 и на тиристоры 24 и 25 плеч преобразователя 12 .подают импульсы управления с заданной фазой

Ц.р . Регулирование выходного напряжения при первом изменении фазы управляющих импульсов в этот полупериод осуществляют За счет плеча 14 преобразователя 11, на тиристоры которого подают импульсы управления, регулируемые по фазе (о(Ред ) . Bo второй полупериод питающего напряжения, обоз- 10 наченный пунктирной стрелкой на фиг, 1, импульсы с заданной фазой подают на тиристоры 15 и 18 плеч преобразователя 11 и на тиристоры 23 и 26 плеч преобразователя 12. Регулирова- 15 ние выходного напряжения осуществляют путем подачи регулируемых по фазе импульсов управления на плечо 21 преобразователя 12. В другой раз, в полупериод питающего напряжения, обозна- 2О ченный пунктирной стрелкой, импульсы с заданной фазой подают на плечи

15 и 18 преобразователя 11 и на плечи 21, 23 и 26 преобразователя 12.

Регулирование напряжения осуществляют путем подачи регулируемых по фазе импульсов управления на плечо 13 преобразователя 11. Подобным образом регулируют выходные напряжения преобразователей на всех остальных зонах.

Предлагаемый способ для управления преобразователями с параллельно соединенными выпрямительными мостами может применяться также и для инверторных режимов работы преобразователей. 35

Реализация предлагаемого способа позволяет повысить средневзвешенный (за весь диапазон регулирования напряжения) коэффициент мощности преобразователя на 6-8Ъ, что достигается без увеличения числа плеч в преобразователях и, следовательно, числа вентилей в преобразователях.

Формула изобретения

Способ управления статическим 45 преобразователем, содержащим параллельно соединенные мосты, каждый из которых подключен к секционированной вторичной обмотке одного трансформатора, работающий на индивидуальную нагрузку, имеющий несколько эон регулирования напряжения, состоящий в том, что для управления тиристорами преобразователей используют импульсы управления двух видов — регулируемые по фазе и не регулируемые (с заданной минимальной фазой), à IIQ величине управляющего напряжения определяют зону регулирования напряжения и фазу управляющих импульсов, которые распределяют по соответствующим полупериодам питающего напряжения и подаЬт на управляющие электроды всех тиристоров, причем на тиристоры предыдущих зон регулирования преобразователей подают импульсы управления с заданной фазой, а на тиристоры последующих зон — с регулируемой фазой открытия тиристоров, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения коэффициента мощности, дважды на каждой последующей зоне изменяют фазу импульсов управления тиристорами от максимального значения до минимального, причем одновременно изменяют фазу импульсов управления тиристорами только в одном из плеч каждого преобразователя, раэнополупериодных друг другу, в то время как другие разнополупериодные плечи в собственном преобразователе оставляют закрытымн в первый раз изменения фазы и полностью открытыми во второй раэ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Копанев A.Ñ. и др. Схемы управления электровозом ВЛ80Р с рекуперативным торможением. †Электрическая и тепловозная тяга, 1976, 9 9, с. 23-27.

2. Лоэановский A Ë. и др. Испытания тиристорного электровоза переменного тока типа ВЛ8ОР. †Электротехника, 1970, 9 2, с. 55 — 58.

839002

Þ2

Фиг3

Составитель Е. Жданов

Радактор Л.Копецка я Техред Т. Маточка Корректор С.Шекмар

Закаэ . 4177/1 Тираж 730 Подписное

ВНЛИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж«35, Раушская. наб., д, 4/5 .Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4