Способ управления статическимпреобразователем

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 11839002 Союз Советских Социалистических Республик1) Дополнительное к авт.сеид-ву 1)М. Кл. Н 02 Р 13/1 21) 2764856/24-07Мо 22) Заявлено 11057 исо нием заяв арствениый ко СССР делам изобрет и открытий,81. Бюллетеи публиковано 150 ата опубликовани исания 15068 Авторы . брет ени(71) Заявител 4) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМ ПРЕ ОБ РА ЗОВА ТЕЛЕЧносиайти элек кот Изобретение от тся к электротехнике и может н применение впреобразователях тровозов переменого. тока.Известен способ управления статическим преобразователем электровозовпеременного тока, содержащим параллельно соединенные мосты, каждый изкоторых подключен к секционированному трансформатору, имеющему нескользон регулирования, состоящий вом, что импульсы управления тиристорами подают на тиристоры предыдущейзоны всех преобразователей с заданной фазой, а на тиристоры последующей зоны - с регулируемой, но приэтом сдвигают по времени относительно друг друга импульсы управленияодноименных зон регулирования разныхпреобразователей 1,Однако этот способ имеет недостаточно высокий коэффициент мощностиНаиболее близким по техническимсредствам и достигаемому результатук изобретению является способ управления статическим преобразователем,содержащим параллельно соединенныемосты, каждый из которых подключен ксекционированной вторичной обмоткетрансформатора, работающий на индивндуальную нагрузку и имеющий несколько зон регулирования напряжения,состоящий в том, что для управления тнристорами преобразователей используют импульсы управления. двух видоврегулируемые по фазе и не регулируемые (с заданной минимальной фазой),а по величине управляющего напряжения определяют зону регулированиянапряжения н фазу управляющих импульсов, которые распределяют по соответ. ствующим полупериодам питающего напряжения и подают одновременно на управляющие электроды тиристоров, при 15 чем на тиристоры предыдущих зон регулирования всех преобразователей подают импульсы управления с заданнойфазой, а на тиристоры последующихзон - с регулируемой фазой открытия20. тиристоров 21,Недостатком данного способа регулирования является сравнительно низкийкоэффициент мощности, Это объясняется тем, что одновременно регулируют2 с однополупериодные плечи одноименныхэон всех преобразователей, поэтомукоммутация тока в каждый полупериодпроисходит одновременно во всех преобразователях, что повышает мгновен 31), ное значение коммутируемой мощности .Цель изобретения - увеличение коэффициента мощности тиристорных преобразователей без увеличения числа тиристорон н преобразователях.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу упранления статическим преобразователем,содержащим параллельно соединенные мосты,каждый из которых подключен к секционированной вторичной обмотке одного трансЖорматора, рабатающйй на индивидуальную нагрузку и имеющий несколько зонрегулирования напряжения, дважды изменяют Фазу импульсов управления тиристорами от максимального значениядо минимального длл каждой зоны регулирования преобразователей, причемодновременно изменяют Фазу импульсовуправления тиристарами только в одномиэ пте" каждого преобразователя, раз -нополупериодных друг другу, в то время как цругие, разнополупериодные пле-о 35 на Фиг.- диаграмти напряжений и тоИ 55 60ляют законтыми в первый раз измененияфазы т; толностью открытым во второйраэ.На фиг: 1 приведена функциОнальнаясхема упранления преобразователями; кон; на Фиг, 3 - изменение коэффициенпульсов унранления по соответстнующимплечам преобразователей н соответствующие полупериады питающего напряжения, Узлы 48 и 49 фазового управления,генерируощие регулируемые по Фазеипульсы управления сре, и узел 50фйзонога управления со с заданной Фазой, своими выходами подключены квходам блока 47 диодных коммутаторов,Блок 51 логики, обеспечивающий подключение к соответствующим плечампреобразователей 11 и 12 узлов 48-50Фазового управления, своим выходомподключен ко входу блока 47 диодныхкоммутаторов, а своим входом - к выходу блока 52 измерений, другой выход которого подключен на входы узлов та мощности н занисимасти от выпрямленного напржентл,3 ОТрансформатор 1 состоит из ерничной Обмотки 2 и вторичных обмоток 3 и , Вторичны=. Обмотки 3 и 4 состоят соотгетстне.тО тз ( екций 5 - 7 и 8 - 10 к которым подключены тиристорные преобразователи 11 и 12 каждый из котО - рых состои иэ носыи плеч - соотнетстненнг 13-О и 21 -28, К каждому иэ тт".эс-",т-.,т Гх;тле тбразанателетт 11 и 12 ГОДКЛ 0 тЕ 1 Р . ООТЗЕТСТНЕ.".НО ННГРУЗКИ 29 и 30, Нагрузкой служат тяговые нигатели, К Управляющим электродам тиристорон преобразователей 11 и 12 поцключены выходы усилителей-Формирователей 31-46, обеспечиваютие Формирование требуемых импульсон управления тиристара.и, На входы усилителей- формирователей 31-46 подключены выходы блока 47 диодных кОЩЧУтаторон,. который обеспечивает распределение им 48 и 49 фазового управления, а входблока 52 измерений подключен на выход контроллера 53 машиниста. Блок 52измерений в зависимости от величинывыходного напряжения контроллера 53машиниста обеспечивает регулированиеФазы выходных сигналов узлов 48 и 49фазового управления таким образом,что н пределах одной фазы регулирования преобразователей Фаза выходныхсигналов изменяется дважды от максимального значения до минимального,Кроме того, блок 52 измерений обеспечивает через блок 51 логики и блок47 диодных коммутаторов подключениеуэлон 48-50 Фазового управления кРсоответствующим плечам преобразователей 11 и 12,. На первой зоне обеспечивается регулиронание секций 6 и 9соответственно вторичных обмоток 3 и4, Ча второй зоне происходит постепенное подключение секций 5 и 8 техже вторичных обмоток. Сумма напряжений секций 5 и 6 обмотки 3 и сумманапряжений секций 8 и 9 обмотки 4равны напряжениям соответственно секций 7 и 10, поэтому после полногоподключения секций 5 и 8 нагрузкапереводится на секции 7 и 10. Третьяи четвертая зоны регулирования выходного напряжения преобразователей11 и 12 происходят эа счет плавногодобавления секций б и 5 обмотки 3 исекций 9 и 8 обмотки 4,На фиг. 2 показаны диаграммы напряжения 54 на вторичных обмоткаходного трансформатора, к которым подключены преобразователи; напряжения55 на нагрузках этих преобразователей, "токов 56 н каждой иэ вторичныхобмоток этого трансформатора; тока57 н первичной обмотке трансформатора при регулировании преобразователява время первого изменения Фазы управляющих импульсов от максимальногозначения до минимального,На диаграммах 58-60 показаны процессы н тех же цепях, что соответственно на диаграммах 55-57, толькопри вторичном изменении фазы управляющих импульсов От максимальногодо минимального значения, На диаграммах 61 и 62 изображены изменениякоэффициента мощности преобразователей н зависимости от выпрямленногонапряжения соответственно при известном способе регулирования и припредлагаемом способе.Устройство работает следующимобразом,Выходное напряжение контроллерамашиниста пропорционально углу поворота рукоятки последнего, Величинаэтого напряжения определяет зонурегулирования, При определенной величине выходного напряжения контроллера машиниста в один из полупериадавпитающего напряжения 54 сети, обозначенный сплошной стрелкой на фиг.1,на тиристоры 16 и 17 плеч преобразователя 11 и на тиристоры 24 и 25 плеч преобразователя 12 .подают импульсы управления с заданной фазой Кр, Регулирование выходного напряжения при первом изменении фазы управляющих импульсов в этот полупериод осуществляют За счет плеча 14 преобразователя 11, на тиристоры которого подают импульсы управления, регулируемые по Фазе (рРе ) . Во второй полупериод питающего напряжения, обоз наченный пунктирной стрелкой на фиг, 1, импульсы с заданной Фазой подают на тиристоры 15 и 18 плеч преобразователя 11 и на тиристоры 23 и 26 плеч преобразователя 12. Регулирова ние выходного напряжения осуществля- ют путем подачи регулируемых по фазе импульсов управления на плечо 21 преобразователя 12, В другой раз, в полу- период питающего напряжения, обозна О ченный пунктирной стрелкой, импульсы с заданной Фазой подают на плечи 15 и 18 преобразователя 11 и на плечи 21, 23 и 26 преобразователя 12. Регулирование напряжения осуществляют путем подачи регулируемых по Фазе импульсов управления на плечо 13 преобразователя 11, Подобным образом регулируют выходные напряжения преобразователей на всех остальных зонах,Предлагаемый способ для управле- ЗО ния преобразователями с параллельно соединенными выпрямительными мостами может применяться также и для инверторных режимов работы преобразователей, 35Реализация предлагаемого способа позволяет повысить средневзвешенный (за весь диапазон регулирования напряжения) коэффициент мощности преобразователя на 6-8, что достигается 4 О без увеличения числа плеч в преобразователях и, следовательно, числа вентилей в преобразователях.Формула изобретенияСпособ управления статическим45 преобразователем содержащим параллельно соединенные мосты, каждый из которых подключен к секционированной вторичной обмотке одного трансформатора, работающий на индивидуальную нагрузку, имеющий несколько эон регулирования напряжения, состоящий в том, что для управления тиристорами преобразователей используют импульсы управления двух видов - регулируемые по Фазе и не регулируемые (с заданной минимальной фазой), а по величине управляющего напряжения определяют зону регулирования напряжения и фазу управляющих импульсов, которые распределяют по соответствующим полу- периодам питающего напряжения и подаЬт на управляющие электроды всех тиристоров, причем на тиристоры предыдущих зон регулирования преобразователей подают импульсы управления с заданной Фазой, а на тиристоры последующих зон - с регулируемой Фазой открытия тиристоров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения коэффициента мощности, дважды на каждой последующей зоне изменяют фазу импульсов управления тиристорами от максимального значения до минимального, причем одновременно изменяют фазу импульсов управления тиристорами только в одном из плеч каждого преобразователя, раэнополупериодных друг другу, в то время как другие разнополупериодные плечи в собственном преобразователе оставляют закрытымн в первый раз изменения фазы и полностью открытыми во второй раэ.гИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Копанев А.С. и др. Схем управления электровозом ВЛ 80 Р с рекуперативным торможением. - 1 Электрическаяи тепловоз ная тяга ф , 1976, У 9,с. 23-272. Лоэановский А.Л. и др. Испытания тиристорного электровоза переменного тока типа ВЛ 8 ОР. в фЭлектротехникаф, 1970, 9 2, с, 55 - 58.,У Составитель Е,Ждачовактор Л,Копецкая ТехредТ. Маточка Корре ктор С . Шекма р илиал ППП Патентф, г. ужгород, ул, Проектная, 4 каэ . 4177/1 ВНЛИПИ Г по дел 113035, Тираж 730сударатвенного к ам изобретений иМосква, Ж 35, Рау Подписноемитета СССРоткрытийская наб д 4/