Способ управления инвертором

( 9) (11 51)4 Н 02 М 7/4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ формируютльсы управля снижения аключающийся в том, чт емои мощпульсов,РТОуженньный с одни урами,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИ(71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им.Артема(56) Розенфельд В.Е, и Староскольский Н.А. Высокочастотный бесконта тный электрический транспорт.-М.: Транспорт, 1975.Авторское свидетельство СССР У 839014, кл. Н 02 Р 13/18, 1980.(54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИН РОМ с удвоением частоты, нагр на последовательный колебател контур, индуктивно связанный или более колебательными конт и подают на инвертор импления заданной частоты,пиковых значений потреблности изменяют частоту им управления инвертора, о т л и ч а ю . щ и й с я тем, что, с целью снижения установленной мощности силового оборудования инвертора, улучшений его массогабаритных показателей, фор. мируют сигнал задания, определяют ос. новные гармонические составляющие то. ка и напряжения инвертора, измеряют фазовый сдвиг между ними, формируют аналоговый сигнал, пропорциональный Я фазовому сдвигу, инвертируют его, результат сравнивают с сигналом задания и при превышении инвертированным сигналом уровня сигнала задания изменяют выходную частоту инвертора пропорционально разности сравниваемых сигналов в сторону ее увеличени1 1175012Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано приуправлении инвертором, нагруженнымна последовательный колебательныйконтур, индуктивно связанный с одним 5или более колебательными контурами,являющимися потребителями энергии, вчастности для питания тяговых сетейбесконтактного электровозного транспорта. 1 ОЦель изобретения - снижение установленной мощности силового оборудования инвертора, улучшение егомассогабаритных показателей.На фиг.1 показаны рабочие областиинверторов с удвоением частоты бездиодов встречного тока различной мощности, ограниченные кривыми а,Ь иобласти существования нагрузки -тяговой сети бесконтактного электровозного транспорта, для различныхспособов управления инвертором (кривые с,й,е; с,й, 23 с,й,д), на фиг,2 - структурная схема устройства,реализующего предлагаемый способ 25управления.Предлагаемое устройство содержитвыпрямитель 1, сОединенный через инвертор 2 с нагрузкой 3. Выход инвертора 2 через датчик 4 тока и датчик 5 напряжения, фильтры 6 и 7,установленные на выходе датчиков 4и 5, соединен с входом фазометра 8.фазометр 8 через инвертирующий элемент 9 и пороговый блок 10 соединенс блоком 2 управления инвертора.Необходимым условием нормальнойработы инвертора является размещение области существования параметров нагрузки (кривые с,й,е; с,й,й;сй 18 фиг.1) в рабочей области инвертора (кривые а,Ъ). Последняя ограничивается режимами, при которыхнарушается коммутационная устойчивость (кривая а или значения токови напряжений на элементах инверторапревьппают допустимые величины (кривая Ь). Расширение рабочей областиинвертора сопряжено с увеличениемустановленной мощности силового оборудования,Установленные мощности элементов инвертора зависят от мощности преоб разователя. С уменьшением последней токи и напряжения на элементах схемы уменьшаются; снижаются их установленные мощности.В некоторых случаях целесообразно ограничение области существования параметров нагрузки. Исключение из последней участков, для которых вероятность существования параметров нагрузки КХи мала, как правило,1не приводит к нарушению технологичес. кого процесса. В системе бесконтактного электровозного транспорта ток в нагрузке инвертора поддерживается стабильным, поэтому величина потребляемой мощности однозначно связана с полным сопротивлением нагрузки. 15 В моменты пиковых нагрузок значение сопротивления велико. При неизменной выходной частоте инвертора его работоспособность обеспечивается расширением рабочей области, и, следовательно, увеличением установленной мощности силового оборудования. Для этого случая область существования параметров нагрузки представлена кри вой с,й,е, Вероятность возникновения пиковых нагрузок, соответствующих участку й,е мала. В известном устройстве предложено исключать участок й,е. Это достигается ограничением верхнего предела изменения полного сопротивления нагрузки путем изменения выходной частоты инвертора. Если сопротивление нагрузки превьппает зна. чение, соответствующее точке й, частота инвертора изменяется и сопротивление стабилизируется на заданном уровне (участок 4-6). Выходная часто та инвертора изменяется по законуТак как вероятность превьппения уровня ограничения мала, то средне- эксплуатационные показатели электровоза, связанные с уменьшением его мощности в момент ограничения, ухудшаются незначительно, Решение позволяет сузить рабочую область инвертора, уменьшить его расчетную мощность и,Под установленной мощностью силового оборудования следует понимать расчетную мощность силовых элементов схемы инвертора. Оно зависит от ве личины напряжения на данном элементе, тока прсходящего через него, и определяет его габариты и вес.- полное сопротивление нагрузки, соответствующеережиму .ограйИчения; - выходная частота инвертора.следовательно, установленную мощность силового оборудования, однако существенного уменьшения достичь не удается ввиду наличия участка Й,Г соответствующего режиму ограничения. 5В предлагаемом способе регулирования выходной частоты инвертора ограничивают нижний предел изменения фазового сдвига основных гармонических составляющих токаи напряжения нагруз-. 10 ки Ч, При достижении углом ц значения ЧО выходная частота инвертораН,О 2изменяется. При этом мощность, потребляемая нагрузкой,уменьшается. Угол 9 н стабилизируется на заданном уров не Ц- Ч. Частота инвертора изменяется по закону: Ч -(Г) сопзС20Как следует из фиг.1, участок Й,8соответствующий режиму ограничения,расположен ниже участка д,й, что позволяет сузить рабочую область инвер"тора, уменьшить его расчетную мощность и установленную мощность силового оборудования. Для питания инвертора меньшей мощности используютменее мощный выпрямитель. При этомснижается мощность преобразователя З 0в целом, его стоимость, улучшаютсямассогабаритные показатели,Аналоговые сигналы с датчиков 45 фиг.г), пропорциональные току,потребляемомУнагРУзкой 3, и выходному напряжению инвертора 2 поступают на входы фильтров 6 и 7, которые обеспечивают выделение основных гармонических составляющих входных сигналов. Таким образом, сиг налы на их выходах пропорциональны основным гармоническим составляющим тока и напряжения. Измерение фазово. го сдвига сигналов осуществляется фазометром 8. Аналоговый сигнал, пропорциональный фазовому сдвигу, инвертируют и сравнивают с сигналом задания. Если сигнал на входе порогового блока 10 превышает заданный уровень, то на его выходе формируется сигнал разности В пртивном случае сигнал на выходе порогового блока 10 отсутствует. Блок 2 содержит задающий генератор, определяющий его выходную частоту. Сигнал разности, воздействуя на времязадающие цепи задающего генератора, изменяет его частоту в сторону повышения При этом, пропорционально сигналу разности возрастает выходная частота инвертора 2, что позволяет поддерживать фазовый сдвиг неизменным.При отсутствии сигнала на выходе порогового блока 10 частота задающего генератора и выходная частота инвертора 2 неизменны. Наличие инвертирующего элемента 9 в цепи обратной связи позволяет ограничить. нижний предел изменения угла С . Уровень ограничения угла ц регулируется величиной сигнала задания в пороговом блоке 1 О.Использование предлагаемого спосо ба позволяет осуществить питание той же нагрузки от преобразователя меньшей мощности, имеющего л массогабаритные показатели, или, с другой стороны, при неизменной мощности преобразователя увеличить его нагрузочную способность.1175012 Фиг. Составитель С. Техред М.Пароц анов Редактор Е.Лушников ектор В. Гирня 4 Подписное Заказ 5210 омите от а Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул,ПроектнамВФ ЮттТираж ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, СССРий аб д.4/5