Способ управления четырьмя тиристорными выпрямителями, работающими на разные нагрузки от одного источника питания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 644328 А 2 М 7 51 у ИЕИ ОП ЕТ ОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВ плектного электроБурков заВисимость от степени ретекущее знажения, Одо - ямленного навои пребыть исорными разова- двигате- остава козфсти ения оба;,н яжени ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Сибирский завод кпривода(58) Феоктистов В.П.,ние энергетическихподвижного составауправляемыми выпрятехника, 1982, гВ 11, сФеоктистов В.П.,ние энергетическихподВижного состаВауправляемыми выпрятехника, 1982, 1 Ф 11, с Антюхин В.М, Улучшепоказателей электро- переменного тока с мителями. - Электро- .48-49, рис,26 и Зе. Антюхин В.М. Улучшепокаэателей злектропеременного тока с мителями. - Электро- ,48 - 49, рис.4 в,д.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЧЕТЫРЬМЯ ТИРИСТОРНЫМИ ВЫПРЯМИТЕЛЯМИ, РАБОТАЮЩИМИ НА РАЗНЫЕ НАГРУЗКИ ОТ ОДНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к силовой преобразовательной технике. Цель изобретеИзобретение относится к силообразовательной технике и можетпользовано для управления тириствыпрямительно-инвертными преобтелями системы питания тяговыхлей электроподвижного спеременного тока,Цель изобретения - повышенифициента мощности на основной чгулировочной характеристики.На фиг.1 приведен вариант выпустройства для осуществления спофиг.2 - временные диаграммы напр ния - повышение коэффициента мощности на основной части регулировочной характеристики. Предлагаемый способ позволяет повысить коэффициент мощности на основной части регулировочной характеристики за счет улучшения формы первичного тока в диапазоне регулирования напряжения (0,25-1,0) Од где Од, - максимально возможное напряжение, Способ заключается в том, что вначале увеличивают суммарный интервал проводимости выпрямителей до 180 - фэл.град, совмещая импульс выключения для предыдущего выпрямителя с импульсом включения для последующего выпрямителя, затем сдвигают импульс выключения для второго выпрямителя к концу и импульс включения для третьего выпрямителя - к началу полупериода сетевого напряжения, сохраняя указанное совмещение импульсов управления, после чего увеличивают интервалы проводимости до 180 эл.град, причем угол ф выбирают в диапазоне 15- 25 эл.град, 3 ил,и токов устроиства; на фиг,3коэффициента мощности кгулирования Оа/Ои где Од -чение выпрямления напрямаксимальное значение выпрпряжения.Устройство для осуществления предложенного способа содержит тиристорные выпрямители 1 - 4, выводами переменного тока подсоединенные первый и второй выпрямитель - к вторичной обмотке тягового трансформатора 5, а третий и четвертый выпрямитель - к вторичной обмотке тягово 1644328го трансформатора 6, первичные обмотки которых подсоединены через токосъемник к контактной сети 7 и к "земле", К выводам постоянного тока выпрямителей подключены нагрузки, каждая иэ которых выполнена, в виде цепочки последовательно соединенных сглаживающего реактора 8 и группы тяговых двигателей 9, Устройство содержит также блок управления 10, выходами подсоединенный к управляющим электродам тиристоров тиристорных выпрямителей 1-4.Тиристорные выпрямители 1-4 могут быть выполнены на базе двухоперационных тиристоров, выключаемых током управления, либо на базе обычных однооперационных тиристоров, снабженных индивидуальными. устройствами принудительной коммутации. Блок 10 управления может быть выполнен на базе системы импульсно-фазового управления с вертикальным принципом регулирования фазового положения импульсов включения и выключения либо на базе микропроцессорной системы управления (МПСУ), программным путем реализующей заданнйй алгоритм управления.Способ осуществляют следующим образом.Первоначально блок 10 формирует импульсы управления на включение и выключение (тиристорами выпрямителей 1 - 4 в середине полупериода кривой напряжения сети), и напряжение на тяговых двигателях равно нулю, Далее, по мере трогзния и по. вышения частоты вращения тяговых двигателей 9 напряжение 01-04 на. выходе тиристорных выпрямителей 1 - 4 увеличивается, Для этого с помощью. блока 10 фазы импульсов управления тиристорами выпрямителей регулируются таким образом, что передний фронт импульса напряжения 01 сдвигается к началу полупериода до угла ф, а задний фронт импульса 01, соответствующий моменту выключения тиристора выпрямителя 1, совпадает по фазе с передним фронтом импульса выходного напряжения Ук второго выпрямителя и также сдвигается "влево" от середины полупериода. Аналогично производится и сдвиг заднего импульса Оэ для третьего выпрямителя, совмещенного по фазе с передним импульсом 04 для четвертого выпрямителя, но уже "вправо" от середины полупериода, При этом задний фронт 04, сдвигаясь к концу полупериодз, устанавливается нз угле й-ф. Затем задний фронт 01, совмещенный с передним фронтом 02, сдвигается "вправо" от начала полупериода, а задний фронт 02 сдвигается к концу полупериода. Аналогично, но в противоположную сторону происходит сдвиг фронтов импульсов напряжений Оз и 04, Характер изменения формы первичного тока 17, равного суммарному току четырех выпрямителей, на описанном этапе регулирования показан нз трех первых периодах диаграммы 17 = 1(т) (см.фиг.2).Регулирование передних и задних со 10 вмещенных по фазе фронтов импульсов 0104 должно производиться при выполненииобязательного условия равенства нагрузоквыпрямителей, т,е. равенства средневыпрямленных напряжений, которое записыва 15 ется в видеОй =Оа =В 1 = 044где 0 - среднее значение выпрямленногонапряжения для 1-го выпрямителя.С учетом того, что 011 =а выклЛ= 1/л 1 Ол з 1 п дб д, Укаэанное УсловиеавклЗпр 1 зобрззуется к видуСОЗ авкл,1 - СОЗ авыкл.1 = СОЗавклЛ- СОЗ авыкл.1 = СОЗ аекл.4 - СОЗ авыкл.4где Ол - максимальное значение синусоидального напряжения на вторичных обмотках тягового трансформатора,авкл, - угол включения тиристоров 1-гоЗ 0 выпрямителя или угол переднего фронта импульса Оьавыклз - то же для угла выключения илизаднего фронта импульса ОьИз диаграмм на фиг.2 видно, что к концуописанного этапа регулирования выходноенапряжение каждого выпрямителя повышается до величины, близкой к 0,5 Од.При дальнейшем регулировании выпрямленного напряжения до 1,0 Од, передние и задние фронты импульсов 01-04занимают положение соответственно в начале и конце полупериода, как это показанона фиг.2. Причем на основном интервале45 регулирования пеРвичный ток 1 У имеет характерную четырехступенчатую форму(см.четвертый период кривой 17),Из представленного видно, что в диапазоне регулирования напряжения (0,-0,5)хх 01 форма первичного тока 17 соответству 50ет двухзонному секторному регулированию,при котором в случае Выбора угла ф в диапазоне 15-20 эл. град., для напряжения (0,4-0,45) Од достигается максимальный коэффициент мощности, равный 0,985.В диапазоне регулирования напряжения (0,5-1,0) Оа, форма первичного тока 1 т соответствует многозонному секторному регулированию (или многоступенчатомурегулированию от середины кривой напряжения сети), что позволяет в случае выбора угла ф в диапазоне 20 - 25 эл.град., для напряжения (0,8 - 0,9) Од получить максимальный коэффициент мощности, равный 0,99 при относительно высоком среднем значении коэффициента мощности кср .Согласно фиг,З, расчетная зависимость к = 1(О/Од,) показала, что средний за весь диапазон изменения напряжения Од коэффициент мощности составил 0,904, что по сравнению с известным способом (см,пунктирную линию) выше не менее чем на 3.Изменение величины угла упри переходе от регулирования первой половины напряжения ко второй можно осуществлять программным путем с помощью системы управления,Можно также установить угол ф фиксированным, например, равным 20 эл.град, При этом средний коэффициент мощности уменьшится не более чем на 0,2 - 0,3 ,1Формула изобретения Способ управления четырьмя тиристорными выпрямителями, работающими на разные нагрузки от одного источника питания, по которому формируют импульсы включения и выключения тиристоров выпрямителей в середине каждого полупериода кривой сетевого напряжения, увеличивают суммарный интервал проводимости выпрямителей до 180 - 2 фэл,град., сдвигая импульсы включения для первого выпрямителя к началу полупериода до угла ф и импульсы выключения для четвертого выпрямителя - к концу полупериода до угла 180 - ф, одновременно совмещая во времени импульс выключения для первого выпря мителя с импульсом включения для второговыпрямителя и импульс выключения для третьего выпрямителя с импульсом включения для четвертого выпрямителя, после чего. увеличивают интервал проводимости для 10 каждого выпрямителя до 180 эл.градпричем фазовое положение формируемых указанных импульсов включения и выключения регулируют согласно условиюсоз свкл,1 - соз авыкл.1 = соз авклл 15 - соз авыкл. = = соз авкля - соз авыки.п,где авкп. - фазовый угол импульса включения для 1-го выпрямителя, авыкл. - фазовый угол импульса выключения для 1-го выпрямителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения коэффициента мощности на основной части регулировочной характеристики, увеличение интервала проводимости каждого выпрямителя до 180 эл,град, проводят в два этапа, сначала сдвигают им пульсы выключения для второго выпрямителя к концу и импульсы включения для третьего выпрямителя - к началу полупериода, сохраняя указанное совмещение импульсов выключения с импульсами включения для первого, второго и третьего, четвертого выпрямителя, а затем сдвигают импульсы выключения для первого и третьего выпрямителя к концу и импульсов включения для второго и четвертого выпрямителя - к началу полупериодэ, причем указанный угол фвыбирают в диапазоне 15-25 эл.град.Заказ 1466 Тираж 393 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская.наб 4 И твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул. Гагарина, 10 Про