Устройство для автоматического регулирования углов опережения двух параллельно включенных инверторов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 14835 2 М 748 ИЗОБРЕТЕНИЯ двторСном с ТЕПЬСТВУ 57) Изобретен ехнике и може носится к элект оыть использова ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский итехнологический институт электровозостроения(56) Капустин Л.Д. и др. Особенности устройства и эксплуатации электровоза ВЛ 80 Р. М.: Транспорт, 1983,с. 121-125, рис. 78,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГОРЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВ ОПЕРЕЖЕНИЯ ЛВУХПАРАЛЛЕЛЬНО ВКЛЮЧЕННЫХ ИНВЕРТОРОВ 2для управления. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей. Устройство содержит задатчик 42, который выставляет заданное значение угла опережения, которое сравнивается в усилителе 41 с истинным значением. Истинное значение угла опережения получится на выходе элемента 40 как разность межд углом зажигания, поступающим с выхода фазосдвигающего устройства 44, и максимальным углом коммутации, пос тупающим с ограничителя 39 импульсов. Для измерения угла коммутации используются импульсы напряжения, равные по длительности углу коммутации, возникающие на выходах датчиков 26-29 угла коммутации на обмотках индуктивных катушек 30-33, нагруженных на резисторы.34-37, 2 илИзобретение относится к электро -технике, в частности к преобразова-,тельной технике, предназначено дляуправления инверторами с параллельным соединением мостов и может быть5использовано на электроподвижномсоставе,Цель изобретения - улучшение энергетических показателей устройства.Иа фиг. 1 приведена Функциональная схема устройства; на фиг. 2 -временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства,Устройство для автоматического15регулирования углов опережения двухпараллельно включенных инверторов1, и 2, каждый из которых состоитиэ тиристоров 3-10 и 11-18, которыеподключены к секциям 19, 20 и 21 и 2022, 23 и 24 вторичных обмоток силового трансйорматора 25, содержит датчики 26-29 угла коммутации, выполненные, например, в виде индуктивныхкатушек 30-33 с магнитопровода из 25магнито-мягкого феррита, подключенныхк резисторам 34-37, элемент 38 ИЛИ,состоящий из четырех выпрямительныхмостов, соединеннЫх по схеме ИЛИ, подключенный к выходам датчиков 26-29 30и предназначенный для выделения максимального по длительности из поступающих на его входы сигналов, инвертор-ограничитель 39 амплитуды сигналов, выход которого подключен к первому входу элемента 40, к выходу которого подключен один из входов операционного усилителя 41, другой входкоторого подключен к выходу задатчика 42 угла запаса. Яадатчик преобразовывает напряжение управления в импульсы прямоугольной Аормы с частотой 100 Гц, ширина которых пропорциональна величине управляющего напряжения. Выход усилителя 41 через интегратор 43 подключен к входу фазосдвигающего блока 44, подключенногоко второму входу элемента 40 и черезусилители-Формирователи 45 46 импульсов к выводам являющимся выходами устройства.Устройство работает следующим образом,Устройство обеспечивает регулирование угла опережения в соответствиис условиемВ= + где 8 сопяс - угол запаса; у угол коммутацииЙ - угол, опережения,Для того чтобы обеспечить постоянство угла запаса тиристоров инверторов, необходимо изменять угол опережения в зависимости от разности между заданным и истинным значениямиугла запаса, Для этого задатчиком 42выставляется заданное значение углазапаса д, которое сравнивается усилителем Ь 1 с истинным значением углазапаса ср, которое получается навыходе элемента 40 как разность между углом опережения В, поступающим свыхода Аазосдвигающего блока 44 и максимальным углом коммутации, поступающим с инвертора-ограничителя 39.Для измерения угла коммутации используются импульсы напряжения, равные по длительности углу коммутации,возникающие на выходах датчиков 2629 на обмотках катушек 30-33, подключенных к резисторам 34-37.При протекании тока по силовымшинам, возле которых расположены индуктивные катушки 30-33 с разомкнутым сердечником из магнито-мягкогоферрита на зажимах последних вознид,кают импульсы напряжения ЦЙявляющиеся производной от тока(1. - индуктивность катушек 30-33),Во время коммутации тока имеют местозначительно большие величиныдпо сравнению с межкоммутационный.ми периодами. На резисторах 34-37возникают четко выраженные импульсынапряжения разной полярности, длительность которых пропорциональнауглу коммутации у . Выходы датчиков26-29 нагружены на выпрямительныемосты, которые соединены ло схеме логического элемента ИЛИ (элемент 38)так, что на его выходе получаетсясигнал, длительность которого пропорциональная максимальному из угловкоммутации,Эти импульсы ограничиваются по амплитуде и инвертируются усилителемограничителем 39 и поступают на входэлемента 40, на другой вход которогоподается сигнал, длительность которого равна длительности угла опережения В.Разность по длительности междусигналами, пропорциональными т иВ есть истинное значение угла зала20 55бых1о са Р, Процесс образования истинногозначения угла запаса д, поясняют диаграммы, приведенные на фиг. 2, гдеа) напряжение синхронизации, 6) импульс, ширина которого пропорциональна длительности угла опережения В;в) инвертированный сигнал, ширина которого пропорциональна углу коммутации у, г) импульс, ширина которого 10пропорциональна углу запаса сР и равна разности по ширине импульсов,пропорциональных В иКаждый полупериод синхронизирую"щего напряжения на входы элемента 1540 подаются сигналы, ширина которыхпропорциональная углам В и. Навыходе элемента 40 появляется сигналтолько в течение одновременного действия входных сигналов,Время одновременного действиявходных сигналов определяет разностьпо длительности импульсов В ит.е, истинное значение угла запаса(фиг. 2). 25На выходе задатчика 42 угла запаса, каждый полупериод напряжения,питающего инверторы, появляются импульсы, длительность которых пропорциональна заданному значению угла запаса. Заданное и истинное значениеугла погасания подаются на входы усилителя 41, На выходе усилителя 41формируются импульсы прямоугольнойформы, длительность которых равна;разнице между длительностями входныхсигналов, т.е. между заданным и истинным значением угла погасания. Причем, если длительность заданного значения больше длительности истинного 40значения, то выходные сигналы положительны, а если меньше, - то отрицательны. При равной их длительностизначение выходного сигнала усилителя41 равно нулю. Рассмотренный процесс 45сравнения заданного и истинного значений угла запаса происходит каждыйполупериод напряжения, питающего инв ер торы.Сигналы с выхода усилителя 41 подаются на вход интегратора 43, длякоторых справедливо следующее соотношение: где Н ы - напряжение на выходе интегратора 43;постоянная времени интегрирования,ь - амплитуда входных сигналов,Из приведенного соотношения следует, что при неизменной амплитудевходных сигналов интегратора 43 выходное напряжение интегратора 43пропорционально усредненной за времядлительности входных, т.е. длительности разницы между заданной иистинной величиной угла запаса.Выходные напряжения интегратора43 подаются на вход фазосдвигающегоблока 44. Пропорционально этому напряжению изменяется угол опереженияВ, обеспечивая постоянное значениезаданного угла запаса. Устойчивое состояние схемы наступает в том случае, если значение входного сигнала интегратора равно нулю. Указанное условие равновесия имеет место при наличии временного совпадения входных сигналов усилителя 41, когда на его выходе импульс отсутствует, т.е. при равенстве заданного и истинного значения угла запаса. При этом угол запаса инверторов соответствует заданному значению.Любые изменения длительности угла коммутации приводят к изменению истинного значения угла запаса и к нарушению указанного устойчивого состояния. На выходе интегратора 43 появляется изменяющееся по величине напряжение, под действием которого. начинает изменяться фаза угла опережения инверторов В. Это изменение продолжается до тех пор, пока длительность сигнала, пропорционального истинному значению угла запаса, станет равной длительности заданного значения. Формула изобретения Устройство для автоматического регулирования углов опережения двух параллельно включенных инверторов, содержащее датчики углов коммутации инверторов, выходы которых через элемент ИЛИ соединены с вхоДом инвертора-ограничителя амплитуды, интегратор, выход которого через фазосдвигающий блок и усилители-формирователи им 1 пульсов подключены к выводам, являю1483573 оставитель В,Миронехред М. Дидык едактор А.Долинич Т Корректор Н. Король Заказ 2846 ВНИИПИ Гос 2 Тираж 646арственного комитета по из 113035, Москва, Ж,Подписи ретениям и открытиям приушская наб., д. 4/5 НТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужг Гагарина, 10 щимися выходами устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюулучшения энергетических показателей, оно снабжено задатчиком угла запасаф 5 элементом И и операционным усилителем, причем входы элемента И подключены к выходам инвертора-ограничителя амплитуды и азосдвигающего1,блока, выход элемента И соединен синвертирующим входом операционногоусилителя, неинвертирующий вход которого соединен с выходом задатчикаугла запаса, а выход - с входом ин-тегратора,