Способ управления однофазным инвертором

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 530 1)4 Н 02 М О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 21) 38827 22) 22.02 46) 07.01 71) Всесо кий, прое 1/24-078588. Бюл. Ф 1 зный научнотно-конструк ий институт эл следователь орскии и ктровоз х ологическ льви рическое о состав 108-120. во СССР 8, 1979. тор 3 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ строения(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОДНОФАЗНЫМИНВЕРТОРОМ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано приавтоматическом регулировании инверторов. Цель изобретения - улучшениекачества регулирования при минимальных углах запаса. В данном способеуправления однофазным инверторомопределяют значение амплитуды питающего напряжения и среднее значение токаРекуперации в соответствии с алгорит"мом, обеспечивающим возможность прогноза параметров с точностью не нижеточности измерений этих параметров,и вычисляют значение угла коммутации.Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано при автоматическом регулировании однофазных инверторов электроподвижного состава переменного тока на постоянство угла погасания (запаса).Целью изобретения является улучшение качества регулирования при ми нимальных углах запаса.На фиг, 1 изображено устройство для реализации предлагаемого способа; на фиг, 2 - алгоритм функционирования устройства в (и)-м полупериоде; на 1 фиг, 3 - временные диаграммы, поясняющие способ.Инвертор 1 управляет микропроцессорной системой, состоящей из процессора 2, оперативного запоминающего 20 устройства (ОЗУ) 3, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 4, блока 5 синхронизации, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6, блока 7 вво- да временного интервала, дискретного 25 фазосдвигающего устройства 8 и распределителя 9, Входы-выходы процессора 2, ОЗУ 3, ПЗУ 4, выходы АЦП 6, блока 7 ввода временного интервала и вход дискретного фазосдвигающего 30 устройства 8 соединены шиной 10 адресов данных. Выход дискретного фазосдвигающего устройства 8 соединен с входом распределителя 9, выходы которого соединены с управляющими цепями вентилей инвертора 1. Инвертор 1 нагружен на однофазную сеть переменного тока, напряжение которой поступает на вход блока 5 синхронизации, Выход блока синхронизации соединен с шинами синхронизации процессора 2, ОЗУ 3, ПЗУ 4, АЦП 6, блока 7 ввода временного интервала, дискретного фазосдвигающего устройства 8 и распределителя 9.45Устройство работает в соответствии с алгоритмом, приведенным на фиг,2,При переходе питающего напряжения через нулевое значение на выходе блока 5 синхронизации появляется импульс, по, которому производится начальная установка процессора 2, ОЗУ 3, ПЗУ 4, блока 7 ввода временного интервала и дискретного фазосдвигающего устройства 8 и запускается АЦП 6, После это-. го микропроцессорная система функционирует в соответствии с командами и константами, записанными в ПЗУ 4. Осуществляется ввод (блок 2 на фиг.2) из памяти АЦП 6 измеренного среднего значения тока и амплитуды напряжения предыдущего (и) полу- периода и запоминание этих значений в ОЗУ 3. Затем на основании значений этих величин в предыдущих ш полупериодах осуществляется их экстраполяция на п-й полупериод (блоки 3 и 4,фиг.2)Исследования многочлена при экстраполяции гармонических сигналов различной частоты показали, что при периоде исследуемого сигнала больше О, 135 с многочлен позволяет получить прогнозируемое значение параметра с точностью выше 67.Поскольку величины производных среднего за полупериод значения тока и амплитуды питающего напряжения. в эксплуатационных режимах не превышают производных гармонического сигнала с периодом 0,2 с, то максимальная погрешность экстраполяции при полупериоде питающего напряжения 10 мс не будет превышать 67Таким образом, имеется возможность прогноза параметров с точностью не ниже точности измерений этих параметровПо вычисленным значениям 1, определяется (блок 5, фиг.2) величина угла коммутации в п-м полупериоде т и вводится в реализуемый проиграммно (блок 6 фиг.2) пропорциональный регулятор, вычисляющий управляющее воздействие - 0После этого осуществляется вывод значений фазы К 1 (блок 7, фиг.2) в дискретное фазосдвигающее устройство 8 и процессор 2 переходит в режим ожидания следующего синхроимпульса, В следующем полупериоде на выходе дискретного фазосдвигающего устройства 8 формируется импульс отпирания вентилей инвертора, фаза которого сдвинута относительно синхро-. импульса на величину Фа . Распредеьлитель 9 распределяет импульсы по плечам преобразователя в зависимости от полупериода питающего напряжения.При значительных колебаниях тока рекуперации и напряжения питающей сети целесообразно для прогноза величины угла коммутации использовать значения тока и напряжения и за (и)-й полупериод, Для этого управляющая программа (фиг.2) остается той же, но запускается не по синхроимпульсу,а по импульсу отпирания М и вычисления приводятся в интервале отодо ТЕсли быстродействие микропроцессорной системы недостаточно для про изводства всего объема вычислений, то через блок 7 ввода временного интервала, преобразующий длительностьимпульса в цифровой код, вводится непосредственно значение угла коммутации и значение угла коммутации в и-м полупериоде определяется экстраполяцией его же предыдущих значений. В дальнейшем порядок функционирования такой, как описанный ранее. Это снижает объем вычислений приблизительно в три раза, хотя и уменьшает точность экстраполяции, так как учитывается суммарное действие всех влияющих на угол коммутации факторов, а не каждого в отдельности. Значение Х индуктивного сопротивления контура коммутации, входящего в формулу определения, определяют эпизодически, например при входе в рекуперацию, по известным М1, Б:БХ = -- сов К - СозЖ + ) .Это может осуществляться фоновой программой, выполняющей, например, функции регулятора скорости, диагностики и т.п., так как скорость протекания электромагнитных переходных процессов на 2-3 порядка выше скорости механических передвижений электро подвижного состава по участку. На фиг. 3 показаны кривые мгновенных значений тока и напряжения инвертора. Уменьшение напряжения сети и увеличение тока рекуперации на интервале шТ могло бы привести к опрокидыванию инвертора, однако прогнозирование величины угла коммутации в (и) полупериоде на и-й позволяет увели" чить угол отпирания вентилей инвертора ср и оставить величину углазапаса йнвертора на прежнем уровне.Формула изобретенияСпособ управления однофазным инвертором, состоящий в том, что формируют сигнал, пропорциональный углукоммутации, и формируют в соответствии с этим сигналом импульсы для 10 отпирания вентилей инвертора в и-мполупериоде питающего напряжения,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью улучшения качества регулирования при минимальных углах запаса,измеряют и запоминают .значение амплитуды питающего напряжения и среднеезначение тока рекуперации в каждомполупериоде питающего напряжения изинтервала (и-тп),(и), в (и)-м 20 полупериоде определяют значение амплитуды питающего напряжения и среднеезначение тока рекуперации в и-м полупериоде по формулам 25 о-ти 1- тБ - 0Юь . -., 3 т - т/ в-Х-в йт)г-)иТ - 1 Т1 Е: 1е тем )30 3 Т- т где Б - значение амплитуды питающего напряжения,1 - среднее значение тока реку перации,Т - величина полупериода питающего напряжения;1П - произведение, исключая 3-езначение,40 и вычисляют значение угла коммутациив и-м полупериоде по формуле о х 1А = и - о - агссоз(2 --- сов)пУ 45 где- величина угла коммутации,У - заданное значение угла запаса инвертора,х - индуктивное сопротивление коммутирующего контура.1365306 Приход инхроимпулоса 6 од и Вапоминани 1 п"2 Ж-гЭкстраполяция среднего Значения вона на и-й попуперцод Эксврапаляиияамппняуди напрржения на и-й полупериод Вычисление Величины угда юммутаиии для и-гополупериодаОбод 6 регцляворбелиццны угла коммутации и 6 ыцисление упра 5 ляицегоооздейстбиясдыбод тда разы цнаула-. со 6 отпоранмо дискрееное Фаэосдоигающееустройсай1365306 оставитель В. Бунаковехред Л.Сердюкова Волкова орректор Л. Тяс дакт дпис кое П водственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная Заказ 6653/53 ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва, Тираж 665твенного ком бретений и о