Устройство для управления инвертором Советский патент 1983 года по МПК H02P13/18 

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано для регулирование выпрямительно.инверторного преобразователя в инверторном режиме на постоянство уг запаса. По оснобному авт. св. № 961098, известно устройство,содержащее эле мент сравнения, один вход которого соединен с выходом задатчика установки угла запаса, а другой с выхо дом датчика угла запаса, регулятор вход которого подключен к выходу элемента сравнения, а выход - к вх фаэоимпульсного преобразователя, выход фазоимпульсного преобразоват соединен с входом регулятора. Это устройство осуществляет регулирование инвертора на постоянство угл запаса с реализацией нелинейной об ратной связи по углу запаса тиристоров выпрямительно-инверторного преобразователя Е Недостатком этого устройства яв ляется наличие положительной обрат ной связи по току инвертора. Это в ражается в том, что при уменьшении угла запаса инвертора до значений ниже заданного, регулятор уменьшае угол отпирания вентилей для увеличения угла запаса до нормативного значения. В свою очередь это снижае напряжение на выходе преобразователя, что вызывает дальнейшее нара тание тока инвертора и, новое умень шение угла запаса. Такой способ управления йнижает качество регулирования инвер, тора в переходных режимах, что требует увеличения заданного значения угла запаса и, тем самым, ухудшает энергетические показатели режима рекуперативного торможения. Цель изобретения - обеспечение устойчивости инвертора в переходнЕзх режимах и улучшение динамических характеристик преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления инвертором снабжено блоком регулируемых импульсов, в виде элемента И реверсивного счетчика, преобразоват ля код - фаза генератора переменной частоты, причем первый вход элемента И соединен с выходом блока сравнения, второй через генератор переменной частоты - с выходом преобразователя кода - фаза, а выхо соединен со счетньдм входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом преобразователя кода - фаза, а выход преобразователя кода-фаза предназначен для соединения с управляющими электрода тиристоров средней стойки инвертора На фиг, 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма выходного напряженияинвертора; на фиг. 3 - структурная схема конкретного исполнения блока регулируемых импульсов; на фиг. 4 - структурная схема конкретного, исполнения регулятора. Устройство для регулирования инвертора на постоянство угла запаса содержит задатчик 1 угла запаса, блок 2 сравнения, датчик 3 угла запаса, регулятор 4, фазоимпульсный преобразователь 5, инвертор 6, блок 7 регулируемых импульсов, причем блок 7 регулируемых импульсов выполнен в виде элемента И 8, первый вход которого соединен с выходом . блока 2 сравнения, а выход через реверсивный счетчик 9 соединен с входом преобразователя 10 кода фаза, один выход преобразователя 10предназначен для соединения с электродами средней стойки, инвертора 6, а другой выход через генератор . 11переменной частоты соединен с вторым входом элемента И 8, первые входы элементов И 12 и 13 регулятора 4, соединены с выходом блока 2 сравнения, вторые входы через блок генератора 14 переменной частоты соединены с выходом фазоимпульсного преобразователя 5, а выхода элементов И 12 и 13 соединены с соответствующими входа.ми двоичного счетчика 15, выход которого соединен с входом фазоимпульсного преобразователя 5. . Устройство работает следующим образом. В каждом полупериоде питакадего напряжения в блоке 2 осуществляется сравнение заданного значения угла запаса ( поступающего от задатчика 1, с текущим значением угла запаса (Г поступающим от датчика 3, и выявление рассогласования по углу запаса дсГ-сГ,-сГт Это рассогласование подается на вход регулятора 4, .в регуляторе 4 временной интервал Д(Г, в зависимости от его знака заполняется в элементах И 12 мин 13 4ФИГ. 4) импульсами переменной частоты { сформированными генератором 14 переменной частоты. Частота следования импульсов определяется фазой |Ьу сигналов отпирания тиристоров, формируемых фазоимпульсным преобразователем 5. Частотно-модулированный сигнал urff подается с выходов элементов И 12 или 13 на суммирукиций или вычитающий вход реверсивного двоичного счетчика 15. Таким образом, регулятор 4 формирует сигнал, пропорцио- . нальный фазе угла отпирания тиристоров в h -ом полупериоде «sCpr , в зависимости от величины рассогласования йсГ и значения фазы управляющего импульса предыдущего полупериода

iiv,- т.е.,и (fc(f,jby,-). Код на выходе сгчетчика 15 переводится преобразователем 5 в фазоимпульсную информацию. Сформированные в блоке 5 импульсы подаются на тиристоры 16-19.

Временной интервал сигнала лс блока сравнения посредством элемен И 8 заполняется импульсами, сфор 1Я1рованными генератором 11 перемен ной частоты. Эти импульсы изменяют код на выходе счетчика 9, пропорцинальный фазе резтулируемых импульooBdp . Изменение кода может также производиться от контролера машинита нм. Преобразование кодовой информации в импульсную осуществляется в преобразователе 10 кода - фаза U).

Зависимость Дар OToip учитывается ширртно импульсной модуляцией интервала /srf в соответствии с величиной tip на выходе преобразо-вателя 10 кода - фаза для чего шлход яреобразователя 10 кода фаза сх единен с входом генератора 11, тогда частота на выходе генератора 11 изменяется таким образом, чтойл при формировании uolp выполнялось )йавенство площадей 5 54 5э .

Величины 5 и 5 равны (фиг. 2).

Ьд V J )5i«it;ta4)t

.

3 J )tdu)t, ii

где и - амплитудное значение зонного напряжения питающего инвертор -,

К - зона регулирования. При равенстве ii 5

iwtaoit Т U (K--i)siniutau t

причем в соответствии с фиг. 2

введем обозначения

, U)t,i-Ap(li.-,)4-6d-p

UJi,j-Ib-Cf,,

t-td-j-urf)

Тогда, u t-cos(a.p,)+cosc p ,

-СК-)и „СС05()-С05(ГО COS(ci.,.,) &oLp)(K-1)cOS(cf4-u.rf)-С05СГ СО%Ар(„.,-,

Преобразовав полученное выражение определим корректирующее воздействие на фазу регулируемых им0 пульсов

Ad.psQrcCO С(К-1)сОв ((Г)()COS(f -COSd.p.,,.

Блок 7 регулируемых импульсов формирует сигналы отпирания ,

которые подаются на. тиристоры 20 и 21. При этом для устранения положительной обратной связи по току инвертора на вход блока 7 подается сигнал urf с выхода блока 2 срав0 нения, В этом случае при уменьшении текущего значения угла запаса (Г рассогласования й(Г О и осуществля ется увеличение угла отпирания регулируемых импульсов oLp на величи5 ну ucip, т.е. уменьшение выходного напряжения инвертора на величину, пропорциональную площади будет компенсироваться его увеличением за счет прибавления площади So, .

QВыходной сигнал блока регулируемых импульсов подается на первый вход этого блока, так как из-за синусоидального характера питающего напряжения изменение фазы регулируемых импульсов oip зависит не

только от рассогласования по углу запаса Л(Г , но и от ее текущего значения ор, т.е.

&oLp iUcr,ol.p)

п Введение блока регулируемых импульсов, охваченного обратной связью позволяет при отработке рассогласования между заданным и текущим значениями угла запаса инвертора стабилизировать выходное напряжение

5 преобразователя за счет устранения положительной обратной связи по току инвертора. Это повышает устойчивость и улучшает динамические характеристики выпрямительно-инвертор0 ного преобразователя в режиме рекуперативного торможения.

л5 5

Jl I cfflfn)

ИНГ

iaf

J-U

устройство ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ по авт. св. 961098, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости (г77 /г/У и улучшения динамических характеристик инвертора, оно снабжено блоком регулируемых импульсов, в виде элемента И, реверсивного счетчика, преобразователя код-фаза, генератора переменной частоты, причем первый вход элемента И соединен с выходом блока сравнения.второй через генератор переменной частоты - с выходом преобразователя код-фаза, а выход соединен со счетным входом реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом преобразователя код-фаза, а выход преобразователя код-фаза предназначен для соединения с управляющими электродами тиристоО в ров средней стойки инвертора. X :о эо Г4