Устройство для управления преобразователем частоты

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 114 Н 021"1 7 единениеческий завский С,А. опасности снастки. о СССР6, 1983 Я УПРАВЛЕНИЯСТОТЫ тносится к элекбыть использован исторным преобрасо звеном постоян п Изобретениехкике и може циоравле относится к элект быть использован управления тирилем частоты со тель частоты 1 с Преобразовом постоянно 3 ы ка, нагруженнымколебательныйзанный с одниными контурамигии, в частнос о тока содержит нвертор 3 и наг ескольких после 4 прямитель 2 состоящую и ва ельно включенных ителей 5, Цослед однотипных п тре- ре- из е и цеп оящу а 7 чик ли применяютсяков питания тягкого электровоз лирования мощнсс ги, сос ги, бло 8, Задас рег 1 епь ре атчикаия, регблок 7 мощно рав че омляторасоединелем 5. ятор лиро отребит и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение отротехнике и можетдля управления тир.зователем частотыФ сторным преобразоватезвеном постоянного тона последовательный онтур, индуктивно свяили более колебательпотребителями энери также преобразоватев качестве источниовых сетей бесконтактного транспорта. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение устройства.,803 529376 ного тока. Целью изобретения является повышение надежности и упрощение. Устройство для управления преобразо-, вателем частоты 1 со звеном постоянного тока содержит выпрямитель 2 инвертор 3 и нагрузку 4, состоящую из нескольких последовательно включенных однотипных потребителей 5, которые имеют цепь регулирования мощности, состоящую из задатчика мощности 6, блока сравнения 7, регулятора 8, Цепь регулирования тока в цепи нагрузки преобразователя состоит из датчиков выходного напряжения 9 и выходного тока 10, первого и второго масштабных усилителей 11, 12 подключенных ко входам блока вычитания 13, последовательно к которому подключен блок переключения 14, интегратор 15 и регулятор 16, Применение устройства озволяет повысить надежность контроля состояния нагрузок. 1 ил. На чертеже представлена фунальная схема устройства для уния преобразователем частоты,3 15293764 К =.К + КЧминн ния тока в цепи нагрузки преобразователя состоит из датчиков 9 и 10 выходного напряжения и выходного тока,преоЬразователя частоты 1, первогои второго масштабных усилителей 11 и 512, которые своими входами подключения соответствующего к датчикам 9 и10, а выходами к блоку вычитания 13,последовательно к которому подключены блок переключения 14, интегратор15 и регулятор 16 выходного токаинвертора, который предназначен дляподключения к управляющим входам выпрямителя 2 и инвертора 3,Коэффициенты усиления датчиков на 15пряжения 9 и тока 10 соответственноравны 1 с и .1.э а коэффициенты усиления масштабных усилителей 11 и 12соответственно 1 с и 1 с , которые определяются из условия .20 И)мин н3 4 где К ц н - минимальное сопротивление 25нагрузки преоЬраэователячастоты 1 в случае отсутствия потреЬления мощности всеми потребителями5, определяемое толькопаразитными потерями втяговой сети между преобразователем 1 и потребителями 5.Устройство раЬотает следующим образом.35При последовательном включении потребителей 5 и расположении их на большом расстоянии от преобразователя 1 целесообразно регулировать выходную40 мощность преобразователя в зависимости от изменения сопротивления КА, .-го потребителя 5 и тока в цепи нагрузки инвертора 1, Регулирование тока повышает КПД системы преобразователь 1 - нагрузка 4 при тяговом характере нагрузки, Существуют два основных режима работы преобразователя 1, первый - режим холостого хода, . когда все потреЬители мощности 5 отключены, второй - режим нагрузочный, когда хотя бы один иэ зацатчиков мощности Ь задает потребителю мощности 5 сопротивление потребления К.О, тогда суммарное сопротивление нагрузки преобразователя 1 равно: Приэтом напряжение на выходе преобразователя 1 в рабочем режиме равно 11 = ,К, 1(К,+ Х К,.),1=Блок вычитания 13 можно, например, реализовать по схеме компаратора, который имеет два. возможных состояния на выходе: первое, - когда раэ" ность входных сигналов больше нуля, второе, - когда ра вост. входных сигналов равна или меньше нуля, Напряжение на входе блока вычитания 13 с учетом коэффициентов усиления датчиков 9,10 и масштабных усилителей 11, 12 равно; Вых 1 2 и 3 4 Н 3 4 юинй а с учетом условия настройки масштабных усилителей 11, 12 (1) последнее выражение можно преобразоватьк виду Данное выражение определяет разностьвходных ыпнилов на входе блока вычитания 13. При нагруэочном режиме преобразо-, вателя 1 когда задатчиком мощности 6, задано потреЬителю мощности 5 сопротивление потребления К . Ф О на .вхояде блока вычитания 13 разность входных сигналов больше нуля и сигнал на его выходе устанавливает блок переключения 14 так, что он формирует сигнал постоянного тока определенной полярности, который подается на вход интегратора 15. Напряжение на его выходе линейно возрастает до величины насыщения интегратора 15. Выходной ток преобразователя однозначно связан с выходной величиной интегратора, являющейся заданием для регулятора 16.При переходе системы преобразователь - нагрузка в режим холостого хода, когда задания потребителям мощности 5 отсутствуют, сопротивление потребления К н = О, тогда разность входных сигналов на входе блока вычитания 13 при настройке масштабных усилителей 11, 12 по условию (1) рави,;.или меньше нуля и выход блока 13 переводит блок переключения 14 в состояние, когда он формирует сигнал противоположной полярности, которыйподается на вход интегратора 15.Ток 1 падает, Уменьшение 1 происходит до тех пор, пока интегратор не выйдет на другой уровень насыщения выходного сигнала интегратора, что соответствует минимальному току на выходе преобразователя и обеспечивает минимальные потери в нагрузке и преобразователе на холостом ходу. 1 О Формула изоЬретения Устройство для управления преобразователем частоты со звеном постоянного тока, выпрямителем, инвер 15Приведенное устроиство управле- .ния преобразователя частоты и условиенастройки (1) масштабных коэффициентов позволяет создать систему преобразователь - нагрузка для бесконтактного электровозного транспорта, в которой настройка не зависит от величины тока в тяговой сети, и задаватьнаиболее экономический режим работыисточника питания можно только повыходным параметрам преобразователя,Учитывая тяговой характер нагрузки,режим холостого хода составляет до30-35% от общего рабочего временивсего Ьесконтактного транспорта.Применение предлагаемого, устройства исключает приемно-переданпцую аппаратуру и каналы связи потреЬителейи преоЬразователя, повысить надежность работы,"кмнн н 1 ф коэффициенты усиления.датчиков напряжения итока соответственно;коэффициенты первого ивторого масштабных усилителей соответственно;минимальное сопротивление нагрузки инвертора. к мин н тором и нагрузкой, состоящей изгруппы потребителей с регулируемоймощностью потребления энергии, содержащее регулятор выходного токаинвертора, выход которого предназначен для подключения к управляющимвходам выпрямителя и инвертора, последовательно включенные блок переключения полярности и интегратор, причем выход интегратора соединен свходом регулятора выходного тока инвертора, отличающееся тем,что, с целью повышения надежности иупрощения, оно снаЬжено датчикамитока и напряжения инвертора, двумямасштабными усилителями и блоком вычитания, причем входы датчиков напряжения и тока подключены к выходуинвертора, а их выходы в ,соответственно к входам первого и второгомасштабных усилителей, выходы которых подключены к входам блока вычитания, который выходом подключен к входу блока переключения, причем отношение коэффициентов усиления датчиковтока, напряжения и масштабных усилителей установлены из условия