Способ управления однофазным инвертором

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (11) 2 М 7 РЕТЕ ЛЬСТВ ель ии и т овозоп А.Г.Вольв(088.8) свидетельст 02 М 7/48,идетельство 02 М 7/48, СССР 979. ССР 980. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВ(71) Вский, п нологичстроения (72) А,В,Беляе А.А.Ефремов, С и М.В.Напрасни (53) 621.314.2 (56) Авторское В 819927, кл.Авторское с У 961098, кл. 99831/24-07 .05.857.02.87. Бюл. В 5сесоюзный научно-иссле роектно-конструкторск еский институт электр 54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОДНОФНВЕРТОРОМ(57) Изобретение относится к электро технике и может быть использовано. для управления ведомыми преобразователями, Целью изобретения является повышение качества регулирования. Данный способ осуществляет для обоих олупериодов напряжения поконтурное регулирование однофазного инвертора в зависимости от величины рассогласования угла запаса и величины углаопережения инвертора и позволяет повысить качество управления за счетсокращения времени переходного процесса и быстрой компенсации возмущения при значительных рассогласованияугла запаса и тем самым снизить вероятность опрокидывания инвертора.3 ил.128886Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля управления ведомыми преобразователями, используемыми, например, наэлектроподвижном составе. 5Цель изобретения - повышение качества управления,На фиг. 1 изображено устройство,реализующее предлагаемый способ управления; на фиг. 2 - схема алгоритма 10работы устройства; на фиг, 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу,Однофазный инвертор 1 (фиг, 1)управляется от микропроцессорнойсистемы управления, состоящей из процессора 2, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 3, постоянногозапоминающего устройства (ПЗУ) 4;блока 5 синхронизации, блока 6 .вводавременного интервала, фаэосдвигающего блока 7 и распределителя 8, Входывыходы процессора 2, ОЗУ 3, ПЗУвыход блока 6 и вход блока 7 соединены шиной 9 адресов и данных, Выход25блока 7 соединен с входом распределителя 8, выход которого соединен суправляющими цепями инвертора 1. Выход инвертора 1 соединен с питающейсетью, напряжение которой поступает 30на вход блока 5, выход которого соединен с шинами синхронизации процессора 2, ОЗУ 3, ПЗУ 4, блоков 6 и 7.Устройство для реализации способаработает следующим образом, 35 При переходе питающего напряжения через нулевое значение на выходе блока 5 появляется синхроимпульс, по которому производится начальная уста новка процессора 2, блоков 6 и 7 и начального адреса ОЗУ 3 и ПЗУ 4, после чего устройство реализует алгоритм, схема которого приведена на фиг. 2. Команды управления процессором 2 и константы хранятся в ПЗУ 4. Хранение промежуточных результатов вычислений процессора 2 выполняет ОЗУ 3. Значение угла опережения задается устройством в каждом полу- периоде вычитающего напряжения. Измеренное значение угла коммутацииподается на вход блока 6, который преобразует длительность импульса, соответствующую углу коммутации, в цифровой код, После этого процессор 2 выполняет программу регулирования угла опережения Р . Вначале вычисляется фактическое значение угла запа 6 2са 0 =-затем - рассогласование между заданным значением углазапаса и фактическим Ь 3 = 1 - 3(фиг, 2), после чего процессор 2, переходит к определению величины фазовой коррекции ь . Нелинейный характер вычисления коррекции 63 обусловлен синусоидальной формой противо-ЗДС сети. При больших значеннияхкоммутация тока вентилей инвертораосуществляется под большим напряжением сети и протекает быстрее, поэтому при35 достаточно скорректировать угол опережения на половинурассогласоваНия й , а по мере уменьшения угла опережения , т.е, уменьшения величины напряженияпод действием которого протекает коммутациятока инвертора, величина коррекцииорастет и при / с 25 составляет7/8 д 3 (фиг. 2). После определениявеличины 6в зависимости отиЬ 3 устройство осуществляет коррекциюугла опережения 3 на величину ЬВ зависимости от полупериода питающего напряжения (положительное илиотрицательное напряжение Б ), длякоторого вычислялось значение Ь,производится запись кода 5 в соответствующую ячейку ОЗУ 3 -при положительном напряжении и- приотрицательном,При превышении рассогласованиемЬ 3 порогового значения, принятого,0например, 5 , процессор 2 дополнительно увеличивает значение углаопережениядля п-го полупериодана половину величины фазовой коррекции б /2, вычисленной в (и)-мполупериоде (фиг, 2). Например, привыполнении алгоритма в положительномполупериоде, после занесения скорректированного значения 3 в соответствующую положительному полупериодуячейку ОЗУ 3 и Ь5 , значение /3в ячейке, соответствующей следующему, отрицательному полупериоду,изменяется на величину коррекции,предназначенной для последующего,положительного полупериода. Послеэтого осуществляется вывод значениясоответствующего следующему Полупериоду, в буферный регистр блока 7.Устройство ожидает прихода следующего синхроимпульса от блока 5, после чего цикл работы устройства повторяется. После прихода синхроимпульса значение фазы угла опереженияинвертора переписывается иэ буферно 1288866го регистра блока 7 в его таймер Т и начинается отсчет фазы 3, Импульсы, соответствующие углу опереженияпоступают из блока 7 в распределитель 8, распределяющий их по вентилям инвертора в зависимости от полярности напряжения сети и зоны работы инвертора, если инвертор многозонный. Обмен информацией между процессором 2, ОЗУ 3, ПЗУ 4 и блоками 5-7 производится по шине 9.На фиг. 3 показано, что в (и)-м и (и)-м полупериоде рассогласование 63 равно нулю и поэтому, угол опережения в (и)-м полупериоде равен углу опережения в (п)-м, а в (и)-м полупериоде - углу опережения в (и)-м полупериоде. В (и)-м полупериоде возникает рассогласовао ние по углу запаса меньше чем 5 поэтому рассчитывается величина коррекции для и-го полупериода Рь-г (Рь-яВп г ) т где й - частота сети, а коррекция угла запаса для (и)-го полупериода не осуществляется -= (э . В (и"1)-м полупериоде рассогласование ь 3 превышает порог 5 и поэтому производится дополнительная коррекция угла опережения для п-го полупериода на половину величины фазовой коррекции для (п+1)-го полупериода= 3+ +6 д + б, /2. В и-м полупериоде рассогласование ь 3 меньше 5 и дополнительная коррекция в следующем полупериоде не требуется= п- +Таким образом, способ регулирования позволяет осуществить для обоих полупериодов напряжения поконтурное регулирование однофазного инвертора в зависимости от величины рассогласования угла запаса и величины угла опережения инвертора и повысить.ка-,чество управления эа счет сокращения времени переходного процессаи быстрой компенсации возмущения призначительных рассогласованиях угла 5 запаса, тем самым снизить вероятностьопрокидывания инвертора.Благодаря такому управлению инвертором можно снизить заданное значениеугла запаса и повысить энергетические 10 показатели инвертора тягового привода в режиме рекуперативного торможения эа счет увеличения возврата активной электроэнергии в контактнуюсеть;15формула из обре те нияСпособ управления однофазным инвертором, заключающий .я в том, чтозадают значение угла запаса, в каждом20 полупериоде питающего напряжения вычисляют значение угла запаса, сравнивают заданное и вычисленное значения угла запаса и получают величинурассогласования, в результате чегоопределяют угол фазовой коррекции,задают в и-м полупериоде питающегонапряжения угол опережения, равныйсумме углов опережения и фаэовой коррекции в (и) -м полупериоде питаюЗ 0 щего напряжения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества управления, задают граничнуювеличину указанной величины рассогласования, в каждом полупериоде пи 35 тающего напряжения сравнивают полученную и граничную величины рассогласования и в случае превышения полученной величиной граничной величинырассогласования дополнительно увели 40 чивают угол опережения в и-м полупериоде питающего напряжения на половину угла фазовой коррекции, полученной в(и+1)-м полупериоде питающегонапряжения,1288866 еление гласоб рюрооаниеицииы разооойрекиии Юисиюости отлилианысогласооанияи углаереже ния,в екиияугя ежения р оноемяы полни тел елиюение гла опер еже ыдод код пере жени искре тно разосдйг успрайс гл анщеЮо спределение и лупериодаю тающего апряжению1288866 Составитель В. Миронов Техред А.Кравчук Корректор Е. Сирохман Редактор А. Козориз Заказ 7822/56ПодписноеТираж 683 ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4