Устройство для управления инвертором

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 91 (11),8 511 Н 0 ГОСУДАРСТЯЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ САНИ ОБРЕТЕНИ РСК ВИДЕТЕЛЬСТВ 9610983444426/24-0725.05.8207 10.83. Бюл 37Е. Ков на Ленина исного Знамениелезнодорож 88. 8)видетельство СССРО 13/18, 04.08.81ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯсв. Р 961098,е с я тем,ния устойчивости(61) (21) (22) (46) (72) и П, (71) орде инст ного (53) (56) 9 96 (54) ИНВЕ о т что,А.Н.Савоськин,.КовальМосковский орда Трудового Кртут инженеровтранспорта621.316.727 (О1, Авторское с098, кл, Н 0257) УСТРОЙСТВОТОРОМ по авт,л и ч а ю ш ес целью повыше и улучшения динамических характеристик инвертора, оно снабжено блокомрегулируемых импульсов, в виде элемента И, реверсивного счетчика, преобразователя код-фаза, генераторапеременной частоты, причем первыйвход элемента И соединен с выходомблока сравнения. второй через генератор переменной частоты - с выходом преобразователя код-фаза, а выход соединен со счетным входом реверсивного счетчика, выход которогосоединен с входом преобразователякод-фаза, а выход преобразователякод-фаза предназначен для соединенияс управляюшими электродами тиристоров средней стойки инвертора.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования выпрямительно,инверторного преобразователя в инверторном режиме на постоянство угла запаса.5По основному авт. св. Р 961098, известно устройство, содержащее элемент сравнения, один вход которого соединен с выходом задатчика установки угла запаса, а другой с выхо дом датчика угла запаса, регулятор, вход которого подключен к выходу элемента сравнения, а выход - к входу фазоимпульсного преобразователя, выход фазоимпульаного преобразователя 5 соединен с входом регулятора. Это устройство осуществляет регулирование инвертора на постоянство угла запаса с реализацией нелинейной обратной связи по углу запаса тиристоров выпрямительно-инверторного преобразователя 11.Недостатком этого устройства .является наличие положительной обратной связи по току инвертора. Это выражается в том, что при уменьшении угла запаса инвертора до значений ниже заданного, регулятор уменьшает угол отпирания вентилей для увеличения угла запаса до нормативного значения. В свою очередь это снижает ЗО напряжение на выходе преобразователя, что вызывает дальнейшее нарастание тока инвертора и, новое уменьшение угла запаса.Такой способ управления снижает качество регулирования инвертора в переходных режимах, что требует увеличения заданного значения угла запаса и, тем самым, ухудшает энергетические показатели режима 40 рекуперативного торможения.Цель изобретения - обеспечение устойчивости инвертора в переходных режимах и улучшение динамических характеристик преобразователя. 45Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления инвертором снабжено блоком регули руемых импульсов, в виде элемента И, реверсивного счетчика, преобразователя код - Фаза генератора переменной частоты, причем первый вход элемента И соединен с выходом блока сравнения, второй через генератор переменной частоты - с выходом преобразователя кода - фаза, а выход 55 соединен со счетным входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом преобразователя кода - фаза, а выход преобразователя кода-Фаза предназначен для 60 соединения с управляющими электродами тиристоров средней стойки инвертора.На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на Фиг. 2 - временная диаграмма выходного напряжения инвертора; нафиг. 3 - структурная схема конкретного исполнения блока регулируемыхимпульсов," на фиг. 4 - структурнаясхема конкретного исполнения регулятора.Устройство для регулирования инвертора на постоянство угла запасасодержит задатчик 1 угла запаса,блок 2 сравнения, датчик 3 углазапаса, регулятор 4, фазоимпульсный преобразователь 5, инвертор б,блок 7 регулируемых импульсов, причем блок 7 регулируемых импульсоввыполнен в виде элемента И 8, первыйвход которого соединен с выходом:блока 2 сравнения, а выход черезреверсивный счетчик 9 соединен свходом преобразователя 10 кодафаза, один выход преобразователя10 предназначен для соединенияс электродами средней стойки, инвертора б, а другой выход через генератор11 переменной частоты соединен свторым входом элемента И 8, первыевходы элементов И 12 и 13 регулятора4, соединены с выходом блока 2 сравнения, вторые входы через блок генератора 14 переменной частоты соединены с выходом Фазоимпульсногопреобразователя 5, а выходы элементов И 12 и 13 соединены с соответствующими входами двоичного счетчика 15, выход которого соединен свходом Фазоимпульсного преобразователя 5,Устройство работает следующим образом.В каждом полупериоде питающего напряжения в блоке 2 осуществляется сравнение заданного значения угла запаса д, поступающего от задатчика 1, с текущим значением угла запаса К поступающим от датчика 3, и выявление рассогласования по углу запаса Ьб=Ю-Д , Это рассогласование подается на вход регулятора 4,.в регуляторе 4 временной интервал Ы, в зависимости от его знака заполняется в элементах И 12 мин 13 Фиг. 4) иьп ульсами переменной частоты 1 сформированными генератором 14 переменной частоты. Частота следования импульсов т определяется фазой , сигналов отпирания тиристоров, формируемых Фазоимпульсным преобразователем 5. Частотно-модулированный сигнал Ы подается с выходов элементов И 12 или 13 на суммирующий или вычитающий вход реверсивного двоичного счетчика 15. Таким образом, регулятор 4 Формирует сигнал, пропорциональный фазе угла отпирания тиристоров в И-ом полупериоде с, в зависимости от величины рассогласования Ьб и значения фазы управляющего импульса предыдущего полупериодат.е.Ыь=1(ьб;ъ). код на вйходе счетчика 15 переводится преобразователем 5 в Фазоимпульсную информацию. Сформированные в блоке 5 импульсы подаются на тиристоры 1 б.Временной интервал сигнала Ьб блока сравнения посредством элемента и 8 заполняется импульсами, сФор" мированными генератором 11 переменной частоты. Эти импульсы изменяют код на выходе счетчика 9, пропорциональный Фазе регулируеьвх импуль-. совс(р . изменение кода может также производиться от контролера машиниста м, Преобразование кодовой инФормации в импульсную осуществляется в преобразователе 10 кода - Фаза (,2),Зависимость Ьср ото(р учитывается широтно импульсной модуляцией интервала Ы в соответствии с величиной Ыр иа выходе преобразо-вателя 10 кода - Фаза дпя чего выход преобразователя 10 кода Фаза соединен с :входом генератора 11, тогда частота на выходе генератора 11 изменяется таким образом, чтобы при Формировании Мр выполнялось равенства площадей 5 = 50- 6 эВеличины 5 и 55 равны (Фиг. 2).+4Ь=О (к) 5(юа 1 дщ 1 з ( Ол 13 вС,где- амплитудное значение зонного напряжения питающего инвертор)К- зона регулирования.При равенстве В =5)а а 40 1 И ЮМЮСа 1 О ( К- 9)ПВ 1 дВЪйричем в соответствии с фиг. 2 введем обозначенияЧ)С= (.р= Ф- ) О ССО 5 М 9-Ы)- СО 9 б 35СО 5(д-р(И 1) +ЬС(-р) а(К- СОИ (б-Ь 6)-С 05 СЯС 05 фр(н)Преобразовав полученное выражениеопределим корректирующее воздействие на фазу регулируемых им 10 пульсовьс(р=аг ссо 5 (к) со 5 (с-ь 0)- -1 К)СО 5 д- С 0 Ыр (1) 3-4 р (1Блок 7 регулируе(ых импульсовФормирует сигналы отпирания о(р,которые подаются на. тиристоры 20и 21. При этом для устранения положительной обратной связи по току инвертора на вход блока 7 подаетсясигнал Ьб с выхода блока 2 срав 20 нения, В этом случае при уменьшениитекущего значения угла запаса брассогласования ь 0 и осуществля -ется увеличение угла отпирания регулируемых импульсов Ыр на величи 25 ну 6 с(р, т.еуменьшение выходногонапряжения инвертора на величину,пропорциональную площади 5 будеткомпенсироваться его увеличением засчет прибавления площади 59Выходной сигнал блока регулируемых импульсов подается на первыйвход этого блока, так как иэ-засинусоидальиого характера питающего напряжения изменение Фазы регулируемых импульсов Ьс(р зависит нетолько от рассогласования по углузапаса Ьд , но и от ее текущегозначения о(р, т,е,а (Ц,1,р)Введение блока регулируемых импульсов, охваченного обратной связьюпозволяет при отработке рассогласования между заданным и текущим значениями угла запаса инвертора стабилизировать выходное напряжениепреобразователя эа счет устраненияположительной обратной связи потоку инвертора. Это повышает устойчивость и улучшает динамические ха-рактеристики выпрямительно-инвертор 50 ного преобразователя в режиме рекуперативного торможения.одписиССР з 7 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,9/55 ВНИИПИ по д 13035, Тираж 687осударственного комитета ам изобретений и открытий сква, Ж, Раушская наб.