Способ управления статическимпРЕОбРАзОВАТЕлЕМ Советский патент 1981 года по МПК H02P13/16 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМ ПРЕ ОБ РА 3 ОБА ТЕ Л ЕМ Цель изобретения увеличение коэффициента мощности тиристорных преобразователей без увеличения числа тиристоров в преобразователях. Поставленная цель достигается тем,что согласно способу управления статическим преобразователем,содержа щим параллельно соединенные мосты,ка дь7й из которых подключен к секционир ванной вторичной обмотке одного тран форматора, работаюгцйй на индивидуаль ную нагрузку и имеющий несколько эон регулирования напряжения, дважды изменяют фазу импульсов управления тиристорами от максимального значения до минимального для каждой зоны регу лирования преобразователей, причем одновременно изменяют Фазу импульсов управления тиристорами только в одно из пле-г каждого преобразователя, раз нополупериодных друг другу, в то вре мя как другие, разнополупериоднне пл чи в собственном преобразова.теле ост ляют эаконтыми в первый раз изменени фазы и полностью открытым во. второй раз , На фиг- 1 приведена функциональна схема управления преобразователями; на фиг„ 2 - диаграммы напряжений и т ков; на фиг,, 3 - изменение коэффицие та мощности в зависимости от выпрямленного, напряжения. . Трансформатор 1 состоит из первич ной обмотки .2 и вторичных обмоток 3 и 4.., Вторичные обмотки 3 и 4 состоят соот.вэтственно .из секций 5-7 и 8-10, к KOTOpHjvi подключены тиристорные преобргзоБ.атели 11 и 12 каждатй из которых состои из восы.ж плеч соответственно .13-20 и .л 1-28., К кг.Ждому из тиристорньгк .ареобразователен 11 и 12 подключен) аоо.сзетствекно нагрузки 29 и 30- Нагрузкой служат тяговые JJBH гателр, К управляющим электродам тиристоров преобразователей 11 и 12 подключены выходы усилителей-формирователей 31-46f обеспечиваюшие формир.ование требуемых импульсов у.правлеНИН тиристорами. На входы усилителейфорл-шрователей 31-46 подключены выходы блока 47 диодных коммутаторов,, ко торый обеспечивает распределение импульсов управления по соответствующим плечам преобразователе в соответствующие полупериоды питающе.го напряжения. Узлы 48 и 49 фазового управления генерирующие регулируемые по фазе импульсы управления , к узе.п 50 фазового управления о/.о с заданной фазой, своими выходагш подключены к входа.м блока 47 диодных комг.1утаторов Блок 51 логики, обеспечивающий подключение к соответствую1иим плечам преобразователей 11 и 12,узлов 48-50 фазового управления;, своим выходом подключен ко входу- блока 47 диодных коммутаторов у а своим входом - к выходу блока 52 измеренийf другой выход которого подключен на входы узлов 48 и 49 фазового управления, а вход блока 52 измерений подключен на выход контроллера 53 машиниста. Блок 52 измерений в зависимости от величины выходного напряжения контроллера 53 машиниста обеспечивает регулирование фазы выходных сигналов узлов 48 и 49 фазового управления таким образом, что в пределах одной фазы регулирования преобразователей фаза выходных сигналов изменяется дважды от максимального значения до минимального. Кроме того, блок 52 измерений обеспечивает через блок 51 логики и блок 47 диодных коммутаторов подключение узлов 48-50 фазового управления к соответствующим плечам преобразователей 11 и 12. На первой зоне обеспе швается регулирование секций 6 и 9 соответственно вторичных обмоток 3 и 4. На второй зоне происходит постепенное подключение секций 5 и 8 тех же вторичных обмоток. напряжений секций 5 и 6 обмотки 3 и сумма напряжений секций 8 и 9 обмотки 4 равны напряжениям соответственно секций 7 и 10, поэтому после полного подключения секций 5 и 8 нагрузка переводится на секции 7 и 10. Третья к четвертая .зоны регулирования выходного напряжения преобразователей 11 и 12 происходят за счет плавного добавления секций 6 и 5 обмотки 3 и секций 9 и 8 обмотки 4. На фиг, 2 показаны диаграммы напряжения 54 на вторичных обмотках одного трансформатора, к которым подключены преобразователи; напряже.ния 55 на нагрузках этих преобразователей; токов 56 в каждой из вторичных . обмоток этого трансформатора; тока 57 в первичной обмотке трансформатора при регулировании преобразователя во время первого изменения фазы управл51ющих импульсов от максимального значения до минимального. Ка диаграммах 58-60 показаны процессы в тех же цепях, что соответственно на диаграммах 55-57, только при вторичном изменении фазы управляющих импульсов от максимального до г/ инимального значения. На диаграммах 61 и 62 изображены изменения коэффициента мощности преобразователей в зависимости от выпрямленного напряжения соответственнопри известном способе регулирования и при предлагаемом способе. Устройство работает следующим образом. Выходное напряжение контроллера .машиниста пропорционально углу поворота рукоятки последнего. Величина этого напряжения определяет зону регулирования. При определенной величине выходного напряжения контроллера машиниста в один из полупёриодов питающего напряжения 54 сети, обозначенный сплошной стрелкой на фиг.1,

на тиристоры 16 и 17 плеч преобразоIвателя 11 и на тиристоры 24 и 25 плеч преобразователя 12 подают импульсы управления с заданной фазой dg . 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 ( Во второй полупериод питаиощего н.апряжения, обозначенный 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, Регулирование выходного напряжения осуществляют путём подачи регулируемых по фазе импульсов управления на плечо 21 преобразователя 12, В другой раз, в полпериод питающего напряжения, обозначенный 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 управления преобразователями с параллельно соединенными выпрямительными мостами может применяться также и для инверторных режимов работы преобразователей,

Реализация предлагаемого способа позволяет повысить средневзвешенный (за весь диапазон регулирования напряжения) коэффициент мощности преобразователя на 6-8%, что достигается без увеличения числа плеч в преобразователях и, следовательно, числа вентилей в преобразователях. Формула изобретения

Способ управления статическим преобразователем, содержащим параллельно соединенные мосты, каждый из которых подключен к секционированной вторичной обмотке одного трансформатора, работающий на индивидуальную нагрузку, имеющий несколько зон регулирования напряжения, состоящий в том, что для управления тиристора 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 полупериодам питающего напряжения и подаtoT 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, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента мощности, дважды на каждой последующей зоне изменяют фазу импульсов управления тиристорами от максимального значения до мин да ального, причем одновременно изменяют фазу импульсов управления тиристорами только в одном из плеч каждого преобразователя, разнополупериодных друг другу, в то времл как другие разнополупериодные плечи в собственном преобразователе оставляют закрытыми в первый раз изменения фазы и полностью открытыми во второй раз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Копанев А.С. и др. управления электровозом ВЛ80Р с рекуперативным торможением.-Электрическая

и тепловозная тяга , 1976, 9, с. 23-27.

2.Лозановский А.Л. и др. Испытания тиристорного электровоза переменного тока типа ВЛ8ВР.-Электротехника , 1970, 2, с. 55-58.

.. ---J.A.-4A|

I I I I I I

60 j 1,1 ,1 ,

О Tl 7 J ВЛ 0 W 7 П Ugy

иг.