Способ управления многозонным выпрямителем

(51) 4 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР и 1 ст Фъ ст. с ТЕН А ВТОРСКОЬУ СВИДЕТЕЛЬСТВ вентили другоьт соответствуиии с меньшим 7 дают н ей зо коммут 158600/240,12,865,10,89,сесоизньтпроектнолнця, по предьцут контуру жецием, ительно п(21) 4 (22) 1 (46) 1 (71) В леч 38 ще ю жлццыецу угла и няпрл ы, запер нл велич с больши нтили по имп слтр отцо аучно-исследовонструкторский ел те ерв скин, нолог нтур на в и в коммутац к жением, подают щей зоны импул отпирания, Вет электрон скии институ зопе усттруемыт угломкоммутациитле(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГ 1 МВЬ 1 ПРЯМИТЕЛГМ(57) Изобретение относирся к электротехнике и может быть использованодля управления вентильными преобразовлтелямт этектропоцвтгжцого составапеременного тока.- Пель изобретенияповышение надежности работы и точности управления. Способ состоит втом, что подают:а вентили плеча предыдущей зоны, соответствующего контуру коммутации с большим напряжением,импульсы управления с заданным углом ции посреднее3 ил,кения,го начение пи йствоспособа фиг,2 ройстгрлммы, б. На фиг реали Изобре тецие относится к электро- а именно к области автоматирлвления вентильньми преобями электроподвижного состаетного тока, например, электехнике,ческого и;о гозо алгоритмва; ца дти зовате ва, пе тровоз Целясняющ зобретения - повышение наработы и точности управления тм выпрямителем. зоб ение иллюстрируетсром,следуост ащи многозо строения (72) А;В,Беля С.П,Микуляк и (53) 621,316, (56) Авторско М 884068, кл,Электровоз эксплуатации, с. 64-67,НИЕ ИЗОБР с вид о СССР Н 02 1979. ВЛ 80 Р дство по М., Т 1985,три этом вычисляют по 1 ормХ 1,ягссоз (сов сс ) с( у где синица заданного угля отпирания; Т, - среднее значение выпрмлеццогс 1 то(а; П - ссиля.цое значение ситающегортнапряжения, Х - величина индуктивного сопротивления контура коммутлтии. При тстстижеиии фазой регулируемых импульсов стглзь задержанных импулт.сов и;,:ульсы с регулируемым углом отпирлнил и задержанные не подастт, л на веититти тлеч предыдущей и последуюей зон по;лют импульсы с заданным углом отпирания, При этом определяют шщуктивное сопртивление контурл коммутя 2 П -б 1 рформуле Х= -- , где П, -1,1 изображено устро зации предлагаемого тный выпрямитель; на функционирования уст г, 3 - временные диа е предлагаемый спосо".ногозонный выпрямитель 1, подключснный к секпиониронэнному трэнсфор -мэтору, управляется микропроцессорнойсистемой, состоящей из процессора 2,оперативного запоминающего устройства(ОЗУ) 3, постоянного запоминающегоустройства (ПЗУ) 4, блока синхронизации 5, распределителя 6, блока выводадискретных сигналов 7, блока выводавременных интервалов" 8, блока вводааналоговых сигналов (АЦП) 9.Входы-выходы процессора 2, ОЗУ 3, ПЗУ 4, входы блока временных интервалов 8 и выход АЦП 9 соединены шиной адресов 15данных 10, Выходы блока вывода временных интервалов 8 соединены с первымитремя входами распределителя 6, выходыкоторых соединены с управляющими цепями вентилей выпрямителя 1, На выходыОАЦП 9 подаются сигналы с датчиков тока 11 и напряжения 12 выпрямителя 1.Сигнал с датчика напряжения 12 подается также на вход блока синхронизации 5, первый выход которого соединен с шинами синхронизации процессора2, ОЗУ 3, ПЗУ 4, блока вывода дискретных сигналов 7, блока вывода вре.менных интервалов 8 и АЦП 9. Второйвход блока 5 синхронизации соединен 30со вторым входом распределителя 6,третий вход которого соединен с выходом блока 7 вывода дискретных сигналов 7,Устройство работает следующим образом в соответствии с алгоритмом,приведенным на фиг. 2В начале полупериода питающего напряжения на первом выходе блока син О хронизации 5 появляется импульс, по которому производится начальная установка процессора 2, обнуление адрес ных регистров ОЗУ 3, ПЗУ 4, блока вывода дискретных сигналов 7, запуск блока 8 вывода временных интервалов и АЦП 9 (блок 1 на фиг, 2). После начальной установки процессора 2 функционирует в соответствии с содержимым ПЗУ 4: приступает к вычислению управляющего воздействия - определению величины фазы импульсов с регулируемым углом отпиранияи номера зоны работы выпрямителя Б (блок 2фиг. 2), Затем процессор 2 вводит из меренные АЦП 9 среднее значение выпрямленного тока Тс и максимальное значение питающего напряжения(блок 3 фиг. 2). Определение величины угла коммутации з осуществляется из условия равенства нулю тока в секции трансформэтора по известной в преобразовательной технике ФормулеХ 1у =агссоз (совс -- ,) - со1 т Величина у вычисляется в блоке 4 наФиг, 2,В блоке 5 Фиг, 2 определяется фаза задержанных импульсов, как суммаФаз импульсов с заданным углом отпирания и угла коммутации. При этом,если Фаза задержанных импульсов оказывается больше фазы регулируемых импульсов (блок 6 Фиг, 2),то Фаза регулируемых импульсов полагается равнойФазе импульсов с заданным углом отпирания (блок 7 Фиг. 2) и устанавливается в единицу идентификатор 1 (блок 8Фиг. 2), после чего фазы Ы и ср - Ы,выводятся в блок вывода временныхинтервалов 8, а номер зоны работы выпрями.еля И - в блок вывода дискретных сигналов 7 (блок 13 на Фиг. 2).Если Фаза регулируемых импульсовбольше Фазы задержанных импульсов с(то опрашивается идентификатор 1 (блок10 Фиг. 2) и при равенстве его нулюв блок вывода временных интерваловвыдаются фазы импульсов а м,(блок 4 Фиг, 2), Если же идентификатор 1 установлен (1=1), что означает подачу в предыдущем полупериодеимпульсов только с Фазой 4 то процессор вычисляет величину индуктивного сопротивления контура коммутацииХ, для чего вводит значение среднегонапряжения Ц, из ЛЦП 9 (блок 9 нафиг, 2).На фиг, З,б показана кривая питающего напряжения при подаче импульсов управления только с фазой д,Среднее за полупериод напряжение будет,равнос,ф 7ц = -ц в 1 пыг.д 5)1: - Г Б 1 пь 1 Ы 1 =о Нсцп2+соз(са.+у)-сов .111Подставив в это равенство значениеу, определяемое по формуле в блоке 4на Фиг, 2, получаем формулу для определения величины индуктивного сопротивления контура коммутации2 цщ-Йср Х= -----1 ЫВеличина Х определяется в блоке11 на фиг. 2, после чего индентификатор 1 обнуляется (блок 12 фиг, 2) значения Фаз импульсов Ы 0 Ы 05 р выдаются в блок вывода временных ин 5 тервалов 8, номер зоны работы выпрямителя М - в блок вывода дискретных сигналов 7 (блок 14 на фиг, 2) и процессор ожидает прихода следующего синхроимпульса (блок 15 фиг. 2), По приходу следующего синхроимпульса процессор снова реализует алгоритм на фиг. 2, а блок вывода временных интервалов 8 отс штывает фазы импульсов 15 управления, которые подаются на первые три входа распределителя 6. Распределитель 6 распределяет импульсы управления по плечам выпрямителя 1 в соответствии с порядком переключения 20 плеч выпрямителя и полярностью питающего напряжения, сигнал которой подается со второго выхода блока синхронизации 5,На фиг. З,а показано распределение 25 импульсов управления по вентилям 16,1-16,п выпрямителя во второй зоне регулирования при ЫМ, В положительном полупериоде питающего напряжения импульс , подается на вентиль 16.1 30 затем импульс Ы 0 зподается на вентиль 16.4, подключая к нагрузке первую секцию трансформатора, а затем подается импульс 1 на вентиль 16,4, подключая к нагрузке вторую секцию трансформатора, В отрицательном полупериоде импульс Ы, подается на вентиль 162, происходит коммутация тока с вентиля 16,6 на вентиль 16,2, а затем импульс й подается на вентиль 16.3, 40 происходит коммутация тока с вентиля 161 на вентиль 16.3 и подключается к нагрузке первая секция трансформатора, после чего подается импульс Ыр на вентиль, подключая вторую секцию 45 трансформатора, При достижении фазой Ы фазы Ы зраспределение импульсов происходит в соответствии с фиг, З,б. Такое распределение позволяет иметь в каждом полупериоде один момент комму тации и определить значение индуктивного сопротивления контура коммутации по выражению в блоке 11 на фиг, 2.Особенностью алгоритма на Фиг. 2 является вычисление значения угла коммутации по формуле, предполагающей известное индуктивное сопротивление контура коммутации, определение которого обуславливает выполнение в Определенной последовательности ряда действий, а именно при достижении фазойрегулируемых импульсов Фазы задержанных импульсов прекращают подачу импульсов задержанных и с регулируемымуглом отпирания, а импульсы с заданным углом отпирания подаются и на вентили плеч последующей зоны,Ф о р м у л а изобретенияСпособ управления многозонным выпрямителем, подключенным к секционированному трансформатору, имеющемунесколько зон регулирования, состоящий-,в том, что в каждом полупериодепитающего напряжения подают на вентили плеча предыдущей зоны, соответствующего контуру коммутации с большимнапряжением, импульсы управления сзаданным углом отпирания, подают навентили другого плеча предыдущей зоны, соответствующего контуру коммутации с Меньшим напряжением, импульсыс заданным углом отпирания, задержанные на величину угла коммутации вконтуре с большим напряжением, подаютна вентили последующей зоны импульсыс регулируемым углом отпирания, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы иточности управления, в каждом полупериоде питающего напряжения измеряютсреднее значение выпрямленного тока,среднее и. максимальное значения питающего напряжения и вычисляют величину угла коммутации у в контуре с большимнапряжением по формулТд Хг =агссоз (сов Ы --- ) -о(о 1 о 1 где Ы, - величина заданного угла отпирания;1 - среднее значение выпрямлендНОГО ТокаХ - величина индуктивного сопротивления контура коммутации,Б, - максимальное значение питающего напряжения; а при достижении фазой регулируемыхимпульсов Фазы задержанных импульсовпрекращают подачу импульсов задержанных и с регулируемым углом отпирания,подают импульсы с заданным углом отпирания на вентили плеч последующей зоны, а индуктивное сопротивление контура коммутации определяют по формуле21.1 -й.1 х- --- ,1 д где 11, - среднее значение питающего напряжения.lб 1 б 5 б 16.5 бб Составитель В,БунаковРедактор А,Долинич Техред М,Моргентал рректор М,Нароп 288/52 Подписн ака сударственного комитета по изобр 113035, Москва, Ж, Рауш НТ СССР ениям и открытиям икая наб д. 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101