Устройство для управления инвертором

(9) 111) 02 М 7/48 21) 3758076/2422) 21.06.8446) 30,06.86. Б71) Московскийа Трудового Краут инженеров же кит. У 24 рдена Ленина и ного Знамени и езнодорожного иан(56) АвторскоеВ 317156, кл.Авторское сВ 1018189, кл. валь ькин, В.Е.К .Е.Коваль 27 (088. 8) свидетельс Н 02 Р 13/ видетельств Н 02 Р 13/ тво СССР6, 1971.о СССР16, 1981.ЛЕНИЯ ИНВЕРя к электсп ными источетенияоказа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВТОРОМ(57) Изобретение относитротехнике и может бытьвано для управления вторниками питания. Цель изоповышение энергетических лей и устойчивости работы инвертора,Устройство содержит задатчик смещения 1, элемент сравнения (ЭС) 2,интегрирующий элемент (ИЭ) 3, фазосмещающий элемент 4, элемент совпадения 5, интегрирующий элемент 6,блок фазового управления 7, распределительный блок 8 и блок выходныхусилителей 9, а также выпрямительиый мост (ВМ) 10, измерительныйтрансформатор (ИТ) 11, транзисторный ключ (ТК) 12 и силовой трансформатор (Тр) 19. В устройство введены датчик тока (ДТ) 13, блок перемножения 14, ключевой элемент 15,блок интегрирования 16, нуль-орган17 и триггер 18. Для формированиясигнала, пропорционального заданномузначению угла запаса инвертора, входВМ 10 через ИТ 11 .соединен с обмоткой ТР 19. Формирование сигнала, соответствующего окончанию коммутации,1241380 осуществляется ДТ 13. Если заданнаяи фактическая вольтсекундные площади не равны, то на выходе ЭС 2 формируется сигнал на вход ИЭ 3 и вызывает соответствующее изменение длительности сигналов на выходе ТК 12.Введенные узлы и новые связи обеспечивают повышение энергетических по. Изобретение относится к электротехникев частности к преобразовательной технике, и может быть исполь.зовано для управления преобразователем в инверторном режиме, преимущественно на электроподвижном составеоднофазно-постоянного тока в режимерекуперативного торможения,Цель изобретения - повышение энерОгетических показателей и устойчивости работы инвертора за счет повыше ния точности определения моментаокончания процесса коммутации,На фиг. 1 изображена блок-схема5устройства, подключенного к преобразовательному агрегату инвертор-трансформаторф на фиг. 2 - диаграммы напряжений на выходах элементов устройства.20Устройство содержит последовательно соединенныеэадатчик 1 напря-.жения смещения, элемент 2 сравнения,интегрирующий элемент 3, фазосмещающий элемент 4, элемент 5 совпадения,интегрирующий элемент 6, блок 7 фазового управления, распределительныйблок 8, блок 9 выходных усилителей,выпрямительный мост 10, измерительный трансформатор 11, транзисторныйключ 12, датчик 13 тока, блок 14 пеЭОремножения, ключевой элемент 15, блок16 интегрирования, нуль-орган 17,триггер 18, силовой трансформатор 19,инвертор 20, Блок 9 выходных усилителей подключен к силовым тиристо- Э 5рам инвертора 20.Для формирования сигнала, пропорционального заданному значению угла,запаса инвертора, вход моста 10 черезизмерительный трансформатор 11 сое Одинен с обмоткой силового трансформатора 19 и транзисторным ключом 12,казателей за счет уменьшении заданного значения угла запаса, что определяется устранением статическойошибки при регулировании, При малыхзначениях угла запаса повышается устойчивость инвертора в результате инвариантности устройства2 ил. один вход. которого соединен с выходом выпрямительного моста 10, другойс выходом фазосмещающего элемента 4, а выход - с другим входом элемента 2 сравнения. Формирование сигнала, соответствующего окончанию коммутации; осуществляется датчиком 13 тока, включенным в рассечку вторичной обмотки силового трансформатора 19, блоком 14 перемножения, один вход которого соединен с выходом датчика 13 тока, другой - с выходом измерительного трансформатора 11, а выход через последовательно соединенные ключевой элемент 15, блок 16 интегрирования и нуль-орган 17 - с взводящим входом триггера 18, причем сбрасывающий вход триггера 18 соединен с выходом блока 7 фазового управления, а выход - с вторым входом элемента 5 совпадения и управляющим входом ключевого элемента 15. Устройство соединено с инвертором 20 и силовым трансформатором 9.Устройство работает следующим образом.Задатчик 1 напряжения смещения формирует сигнал П, пропорциональ-, ный вольтсекундной площади питающего напряжения в интервале от момента окончания коммутации до конца полу- периода, Сигнал Пс в элементе 2 сравнения сопоставляется с напряжением П пропорциональным фактическому значению этой вольтсекундной площади. Сигнал П формируется посредством транзисторного ключа 12, для чего на его питающую шину подается напряжение с выпрямительногомоста 10, пропорциональное. питающему напряжению. С .прихоцом на управляющийвход транзисторного ключа 12 по80 55 3 1243ложительного управляющего импульса0 р фазосмещающего элемента 4 онФзапирается и на элемент сравнения подается напряжение Б. При отсутствии импульса Б транзисторный 5Фключ насыщен и напряжение 11 на еговыходе равно нулю.Если заданная и .фактическая вольтсекундная площади не равны между собой, то на выходе элемента 2 сравнения формируется сигнал, пропорцио нальный рассогласованию, который подается на вход интегрирующего элементаЭ. Изменение сигнала на выходе интегрирующего элемента Э вызывает соответственное изменение длительностивыходных сигналов Бр фазосмещающегоэлемента 4 и соответствующее изменение длительности сигналов О), на выходе транзисторного ко)ча 12. Устойчивое состояние в схеме наступает в слу.чае, если за полупериод площади напряжения 11 и П равны. Сигнал Щподается с фазосмещающего элемента 4На вход элемента 5 совпадения, где 25он сравнивается с сигналом П, соответствующим длительности коммутации.На основании временного сравнениясигналов Б и 11 р выделяется сигналЬП, соответствующий рассогласованию 30между заданным и фактическим значениями угла запаса инвертора. Разностный,сигнал ьБ с выхода элемента 5 совпадения подается через интегрирующийусилитель 6 на вход блока 7 фазового З 5управления, изменяя фазу Кр отпирающих импульсов на его выходе таким образом, чтобы=о +,При этом формйрование сигнала 114осуществляется на основе информации 4 Оо текущих значениях тока . Ри напряжения Мттрансформатора. Энергия 11 т,идущая на воздание магнитного полятрансформатора, равнатс) С),С) С 45оПоэтому энергия на изменения полярности магнитного потока трансформатора при инвертировании составляет+и С) 5, С)а С 2)тр РУчитывая 1 индуктивно-активный характер нагрузки, пренебрегаем изменением тока 1 за время коммутации 11 =1, следовательно, потокосцепление до начала процесса коммутации ив его конце равно(с )=ы(с )=ос 1 Д., (3)тр тр т тр тр Э трс)т) 1,Так как 11= - - -- то из (3) сле 5дует, что энергии на уменьшение потока к моменту с до нуля (М;) и егоново- го образования к моменту 1(М) равны, т.е. и, =54 или с), Сс) С, С 5)асцтр трс 55 т (1)СС=,О (4)Таким образом, интегральное значение произведения тока и напряжения трансформатора за период коммутации равно нулю, что позволяет достаточно точно определить момент окончания коммутации.Для формирования сигнала Б на блок14 перемножения подаются сигналы,пропорциональные дтр, с датчика 13 тока и Б измерительного трсансформато-,ра 11. Выходной сигнал блока 4 перемножения через ключевой элемент 5 иблок 16 интегрирования подается навход нуль-органа. При равенстве выходного напряжения блока 16 интегрированиянулю что соответствует моменту окончания коммутации, на выходенуль-органа формируется импульс с фазой о. Этот импульс подается,на сбрасывающий вход триггера 18, установленного перед этим в исходное состояние импульсом с фазой К 4, сформированным блоком 7 фазового управления,Таким образом, на выходе триггера 8формируется сигнал 11, пропорционыьный по длительности процессу коммутации, который подается в:элемент 5.совпадения , Сигнал Бо) подается такжена управляющий вход ключевого элемен".та 15,;что приводит к размыканию егоконтактов и подаче сигнала с выходаблока 14 перемножения на вход блока16 интегрирования.Энергетическиетпоказатели инвертора повышаются за счет уменьшения1заданного значения угла запаса 3 .Возможность снижения с) определяется устранением статической ошибкипри регулировании. Кроме того,повышается устойчивость инверторапри малых значениях с)5 в результате20 Составитель В.БунакоРедактор Е.Копча . Техред Л.Олейник учар орректор Подписноетета СССРтийнаб., д. 4/5.о ко и отк ушска по делам 13035, МоскПроиз е предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна енно-полиграфичес 5 12413 инвариантности устройства и искажения питающего напряжения и кривой тока трансформатора. Повышается качество регулирования инвертора на постоянство угла запаса за счет бо - лее высокой точности определения момента окончания процесса коммута- . ции,Формула изобретения 0 Устройство для управления инвертором, содержащее последовательно соединенные задатчик напряжения смещения, элемент сравнения, интегрирующий элемент, синхронизированный с сетью фазосмещающий элемент, первый вход элемента совпадения, интегрирующийусилитель, блок фазового управления, распределительный блок и блок выходных усилителей, а также выпрямительный мост, вход которога через измерительный трансформатор соединен с вторичной обмоткой силового трансформатора, и транзистораказ 3608/51 Тираж 631 ВНИИПИ Государственн изобретений 1 ва, Ж, Р80 бный ключ, один вход которого соединен с выходом выпрямительного моста, другой - с выходом фазосмещающего элемента, а выход - с другим входом элемента сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповьшения энергетических показателейи устойчивости работы инвертора,оноснабжено датчиком тока, блоком перемножения, ключевым элементом, блокоминтегрирования, нуль-органом и триггером, причем датчик тока подключенк вторичной обмотке силового трансформатора, один вход блока перемножения соединен с выходом датчика тока,другой - с выходом измерительноготрансформатора, а выход через последовательно соединенные ключевой эле-мент, блок интегрирования и нуль-орган - с входящим входом триггера,сбрасывающий вход триггера соединенс выходом блока фазового управления,а выход - с вторым входом элементасовпадения и управляющим входом клю"чевого элемента.