Способ управления выпрямителями системы питания тяговых двигателей на электроподвижном составе Советский патент 1982 года по МПК B60L9/12 

3 полупериода питающего напряжения до момента включения тиристоров первого выпрямителя и время от мо мента выключения тиристоров второго выпрямителя до конца полупериода, вычисляют их разность и при ее поло жительном значении сдвигают момент одновременного включения тиристоров первого и выключения тиристоров второго выпрямителей к началу полупериода, а при ее отрицательном значении - к концу полупериода до исчезновения указанной разности. На фиг, 1 представлена принципиальная схема силовых цепей тягового привода электроподвижного состава переменного тока, на фиг. 2 - временные диаграммы токов и напряжений на нагрузке и в первичной сети при регулировании по известному способу; на фиг. 3 то же, при регулировании по предложенному способу; на фиг. Ц зависимости коэффициента мощности при регулировании выходных напряжений от расхождения нагрузок выпрямителей при различных способах регулирования. Устройство (фиг. 1). в работе которого реализуется предложенный способ, содержит тяговый трансформатор 1 с обмотками 1.1, 1.2 и 1.3- Первичная обмотка 1.1 соединена через токосъемник 2 с сетью 3 переменного однофазного тока. Вторичные обмотки 1.2 и 1.3 трансформатора 1 соединен с управляемыми выпрямителями и и блоком 6 искусственной коммутации К выходам выпрямителей 4 и 5 через сглаживающие реакторы 7 подключены группы 8 тяговых электродвигателей постоянного пульсирующего тока. Управляемые выпpя итeли и 5 выполнены на тиристорах 9, включенных по мостовой схеме. Кривые о. и (фиг. 2 и З) характеризуют мгновенное значение напряжения, прикладываемого к нагрузке (группам тяговых двигателей), кривые S и с - мгновенные значения напряжения и тока в первичной обмот ке трансформатора. Кривая представ ляет собой основную гармонику перви ного тока, кривая е (фиг. k) - зависимость коэффициента мощности 5; от выходных напряжений выпрямителя при регулировании по известному способу при идентичных нагрузках и по предлагаемому способу при не54идентичных нагрузках. Кривые wi и 4 представляют зависимости коэффициента мощности при регулировании по известному способу и расхождении нагрузок соответственно на 6 и 12. Работа устройства состоит в том что в течение каждого полупериода питающего напряжения включают и потом выключают тиристоры 9 выпрямителей 4 и 5- При этом в области до выхода на естественную характеристику полного поля, т.е. до достижения максимального значения выпрямленного напряжения UA- и U3j блок 6 стабилизирует токи Ы, и ig тяговых двигателей в соответствии с их заданными значениями. Сущность известного способа (фиг. 2) состоит в том, что угол 2. опережения выключения тиристоров выпрямителя 4 равен углу vi, включения тиристоров выпрямителя 5 и равен 5Г/г. Ьг. -- Jvb f При этом вследствие неодинаковости нагрузок выпрямителей А и 5 имеем неодинаковые интервалы Я,, и AjnpoBo димости тиристоров, например Д y/L,. В результате , и основная гармоника 1 первичного тока i сдвинута по отношению к напряжению U на угол Ц, причем Ч At. . (2) Поскольку коэффициент мощности равен - COS Ц-, (3) где 9- коэффициент искажения, то вследствие неодинаковости нагрузок величина cos Ч становится отличной от единицы, что ведет к снижению коэффициента мощности а; (фиг. f и 5) Предлагаемый способ (фиг. 3) заключается в том, что углы включения и выключения тиристоров выпрямителей и 5 выбирают из следующих условий 5 А При этом обеспечивается симметрия импульсов тока i в первичной сети относительно середины гюлупериода, вследствие чего if 0, и по формуле (3) получаем максимум коэффициента мощности (). Способ осуществляют следующим образом. В течение каждого полупериода питающего напряжения тиристоры выпрямителей 4 и 5 включают блоком управления и поток выключают блоком искусственной коммутации, примем в начальный момент выключение тиристоров выпрямителей Ц производят одновременно с включением тиристоров выпрямителей 5, т.е.з- /2, а начальные значения интервало проводимости /LJ Лз выбирают мини мально возможными, постепенно увели чивая их затем до тех пор, пока фак тические значения выпрямленных токо не coвпaдyt с заданйыми значениями. Затем измеряют углы А. г. и 5 , вычисляют их разность i , уменьшают J-i, и увеличивают л, если , увеличивают , и уменьшают р. до тех пор, пока д не станет равной, нулю. Таким образом, управление выпрям телями сводится к циклическому выпо нению указанных операций. Практическое применение способа на электропоездах с питанием 25 кЗ, 50 Гц позволяет по сравнению с известными способами повысить коэффициент мощности в среднем на 2-2,7. Поскольку для электроподвижного сос тава характерны расхождения характе ристик тяговых двигателей и индивидуальное задание установок выпрямленного тока для отдельных групп тяговых двигателей, предлагаемый способ может быть рекомендован для широкого практического использования на перспективном электроподвижном составе переменного тока. 95 Формула изобретения Способ управления выпрямителями системы питания тяговых двигателей на электроподвижном составе, заключакйцийся в том, что поочередно в течение каждого полупериода питающего напряжения формируют управляющие импульсы для включения тиристоров выпрямителей и затем поочередно выключают их, причем момент выключения тиристоров первого выпрямителя совпадает с моментом включения тиристоров второго выпрямителя и при идентичных нагрузках тяговых двигателей совпадает с серединой полупериода, измеряют фактические значения токов тяговых двигателей, сравнивают их с заданным значением тока и при наличии рассогласования изменяют интервалы проводимости тиристоров выпрямителей в следующем полупериоде, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента мощности системы питания при неидентичных нагрузках тяговых двигателей, измеряют время от начала полупериода питающего напряжения до момента включения тиристоров первого выпрямителя и время от момента выключения тиристоров второго выпрямителя до конца полупериода, вычисляют из разность и при ее положительном значении сдвигают момент одновременного включения тиристоров первого и выключения тиристоров второго выпрямителей к началу полупериода, а при ее отрицательном значениик концу полупериода до исчезновения указанной разности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке К 2 9302/2 4-07, кл. В 60 L 9/12, 1979.

z

ч

/./

/.z

J

t«/3

5

Wrf,

Фиг А

а.