Способ управления преобразователем частоты Советский патент 1981 года по МПК H02P13/18 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для управления тиристорным преобразователем частоты со звеном постоянного тока, нагруженным На последовательный колебательный контур, индуктивно связанный с одним или более колебательными кон турами, потребителями энергии, в частности, такие преобразователи применяются в качестве источников пи тания тяговых сетей бесконтактного электровозного транспорта. Известен способ управления преобразователем частоты со звеном постоя ного тока, состоящий в том, что подают импульсы управления на тиристоры выпрямителя в момент пуска, и по истечении заданного временного ин тервапа подают управляющие импульсы на тиристоры инвертора Cl3 Однако такой способ не обеспечивает надежного пуска преобразователя, так как в зависимости от момента формирования команды включения инвертора, синхронизированной с импуль сами выпрямителя, не обеспечивается равенство первого периода импульсов инвертора резонансной частоте нагрузки при попадании, команды включе ния инвертора на любой момент последовательности импульсов инвертора. Генерируемых неуправляемым задающим генератором, включенным ранее. Наиболее близким по техническим средствам и достигаемому результату к предлагаемому является способ управления преобразователем частоты со звеном постоянного тока (выпрямителем и инвертором), нагруженным .на колебательный контур, состоящий в том, что подают импульсы управления на тиристоры выпрямителя при пуске, а после заданной выдержки времени разрешают прохождение импульсов управления на тиристоры инвертора от задающего генератора Г23 . Недостаток известного способа невысокая надежность пуска, так как временная задержка от включения выпрямителя до включения инвертора не постоянна, а зависит от взаимного расположения импульсов выпрямителя, синхронизированных с питающей сетью и импульсов неуправляемого задающего генератора,работающего до включения силовой схемы преобразователя, что не Обеспечивает неизменность первого периода колебания нагрузки, а также постоянства амплитуды напряжения на реактивных элементах. Цель изобретения - повышение надежности пуска преобразователя. Указанная цель достигается тем, что в способе управления преобразователем частоты со звеном постоянного тока (выпрямителем и инвертором) нагруженным на колебательный контур после команды Пуск формируют сигна разрешения на подачу импульсов управ ления тиристорами выпрямителя при со падении одного из импульсов заданного генератора с импульсом, формируемым после окончания заданной выдержки времени, а после Прохождения первого импульса на тиристоры выпрямителя отсчитывают заданн5ло выдержку времени, отсчитывают дополнительную выдержку времени и формируют сигнал разрешения на подачу импульсо управления тиристорами инвертора,при чем заданная выдержка времени по величине обратно пропорциональна напряжению выпрямителя. На фиг. 1 приведена структурная схема системы управления преобразователем частоты, нагруженным на тяго вую сеть бесконтактного транспортаj на фиг. 2 - временные диаграммы работы системы управления. Преобразователь состоит из трехфазного мостового управляемого выпрямителя 1, -на выходе которого под ключен однофазный автономный инвертор с удвоением частоты, нагруженный на последовательный колебательный контур - тяговую сеть 3, ин дуктИвно связанную с колебательными контурами энергоприемниками 4 (нагрузка) . Для обеспечения начального тока через входной дроссель инвертора при пуске установлена пассивная пусковая цепь 5, например, состоящая из диода и конденсатора. Сис тема управления преобразователем со держит формирователь б импульсов уп равления выпрямителя, синхронизиров ных с напряжением питания выпрямите ля; неуправляемый высокостабильный задающий генератор 7 импульсов упра ления инве этором, блоки 8 и 9. запре та импульсов управления соответственно выпрямителем и инвертором; блок 10 формирования импульсов по окончании первой временной задержки отсчитываемой от переднего фронта импульсов, формируемых для управле.нид Е ыпрямителем, и регулируемой по напряжению питания выпрямителя; бло ки формирующих команд соответственн пуск 11 преобразователя, запрета по дачи импульсов на тиристоры выпрямителя 12 и инвертора 13. Кроме тог система содержит выход 14 формирова теля 6 импульсов управления выпрями телем, выход 15 блока 10, выход 16 |Эадающего генератора 7, выхзод 17 блока 11, выход 18 блока 12, выхол 19 блока 13, выходы 20 и 21 соответ-ственно блоков 8 и 9. ОтрезЪк времени 22 (фиг.2) равен заданной временной задержке, отсчитываемой от переднего фронта импульсов , формируемых для управления выпрямителем. Отрезок времени 23 равен дополнительной выдержке времени, отсчитываемой от импульса, сформированного-по окончании задержки 22, которая отсчитывается от первого импульса, поданного на тиристоры вы-, прямителя. Моменты времени 24-28 иллюстрируют описываемый способ управления. преобразователем. Способ осуществляют следующим образом. До команды пуск.а преобразователя формироват-ель 6 вырабатывает импульсы 14 (фиг.2) управления выпрямителем с заданным постоянным углом зажигания. На выходе, блока 10 вырабатываютсй импульсы, отстающие от импульсов выпрямителя на время 22 (диаграмма 15). Задающий генератор 7 формирует импульсы 16 управления инвертором с частотой, равной резонансной частоте колебательных контуров нагрузки 4. На выходах блоков. 12 и 13 появляются сигналы 18 и 19 запрета прохождения импульсов на тиристоры соответственно выпрямителя и инвертора, в произвольный момент времени 24 на выходе блока 11 формируется команда пуска 17 преобразователя, при этом на импульсы выпрямителя и инвертора наложен запрет до моментавремени 25, в который на выходах блоков 7 и 10 одновременно фор мируются импульсы. В момент времени 25 блок 12 вырабатывает команду разрешения прохождения импульсов на тиристоры выпрямителя (18) и на соответствующем выходе блока 8 в момент времени 26 формируется синхр1§низированный с сетью импульс. Команда разрешения подачи импульсов на тиристоры инвертора блока 13 формируется в момент времени 28 (диaгpa JvIa 19) после окончания временной задержки 23, отсчитываемой с момента времени 27, окончания задержки 22, которая в свою очередь отсчитывается от первого импульса, поданного на выпрямитель. Таким образом,для постоянного значения 22 - время между первыми импульсами выпрямителя и инвертора - постоянно и равно 22 + 23, а при регулировании .22 в зависимости от напряжения питания выпрямителя обеспечена жесткая синхронизация во время пуска импульсов инвертора относительно выпрямителя. Использование предлагаемого изобретения позволит повысить надежность пуска преобразователя и уменьшить перенапряжения на тиристорах инвер. тора в случае раб.оты преобразов.ателя

при различных напряжениях питания выпрямителя.

Формула изобретения

Способ управления преобразователем частоты со звеном постоянного тока, выпрямителем и инвертором,нагружен-, ным на колебательный контур, состоящий в том, что подают импульсы управления на тиристоры выпрямителя при пуске, а после заданной выдержки времени разрешают прохоящение импульсов управления на тиристоры инвертора от задающего генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности пуска преобразователя, после команды Пуск формируют сигнал разрешения на подачу импульсов управления тиристорами выпрямителя при совпадении одного из импульсов задающего генератора с импульсом, формируемым после окончания заданной вьщержки времени, а после прохождения первого импульса на тиристоры выпрямителя отсчитывают заданную выдержку времени, отсчитывают дополнительную выдержку времени и формируют сигнал разрешения на подачу импульсов управления тиристорами инвертора, причем заданная выдержка времени по величине обратно пропорциональна наo:пряжению выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Баркович Е.И. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты.

5 М. , Энергия, 1973, с. 182-134.

2.Худолеев Р.В., Система управления тягового преобразователя бесконтактной откатки. Сб. Горная электромеханика и автоматика, Киев, 1978,

0 Техника, вып. 32, с. 12-15.

25 26 27

г

.2