RU2183378C1 - Former of synchronizing pulses - Google Patents

Former of synchronizing pulses Download PDF

Info

Publication number
RU2183378C1
RU2183378C1 RU2001102269/09A RU2001102269A RU2183378C1 RU 2183378 C1 RU2183378 C1 RU 2183378C1 RU 2001102269/09 A RU2001102269/09 A RU 2001102269/09A RU 2001102269 A RU2001102269 A RU 2001102269A RU 2183378 C1 RU2183378 C1 RU 2183378C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
voltage
former
adder
Prior art date
Application number
RU2001102269/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.М. Кулинич
А.Н. Савоськин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛМЕХтрансА"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛМЕХтрансА" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛМЕХтрансА"
Priority to RU2001102269/09A priority Critical patent/RU2183378C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2183378C1 publication Critical patent/RU2183378C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: former of synchronizing pulses can be employed to control thyristor converter on A C electrified rolling stock with regenerative braking, it is able to operate under heavy distortion of form of supply voltage without any static and dynamic errors. Former of synchronizing pulses incorporates instrument transformer, comparator, integrating element, phase-shifting element, former of reference pulses, sawtooth voltage generator, half-adder, storage and retrieval unit, comparison element, front pulse former and frequency divider. Output of instrument transformer is coupled to inputs of comparator and phase-shifting element which output is connected to inputs of sawtooth voltage generator and frequency divider via former of reference pulses and to second input of integrating element which first input is connected to output of comparator. Output of sawtooth voltage generator is coupled to second inputs of half- adder and comparison element. Output of integrating element is connected to first input of half-adder which output is coupled to first input of storage and retrieval unit which second input is connected to output of frequency divider. Output of storage and retrieval unit is coupled to first input of comparison element which output is connected to input of front pulse former and its output is output of former of synchronizing pulses. Application of integrating element makes it feasible to decrease effect of variation of supply voltage at moment of its transition through zero which in its turn raises accuracy of formation of synchronizing pulses which is technical result of invention. Results of simulation with model demonstrated that distortions of supply voltage related to multiple transition of it through zero do not lead to shift of synchronizing pulses relative to non-distorted form of supply voltage. EFFECT: raised accuracy of formation of synchronizing pulses. 3 dwg

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано, в частности, для управления тиристорным преобразователем на электроподвижном составе переменного тока с рекуперативным торможением. The invention relates to a pulse technique and can be used, in particular, for controlling a thyristor converter on an electrically-moving AC composition with regenerative braking.

Во время работы электровозов переменного тока с рекуперативным торможением на отдельных участках железной дороги наблюдается нестабильная работа электронной аппаратуры управления при сильных искажениях формы кривой питающего напряжения. Сущность этого явления заключается в изменении момента формирования синхронизирующих импульсов, предназначенных для синхронизации работы аппаратуры управления. Синхронизация осуществляется по моментам перехода сетевого (питающего) напряжения через ноль. В случае возникновения искажения формы кривой питающего напряжения, например при появлении коммутационных и послекоммутационных колебаний напряжения, изменяется величина угла запаса инвертора, отсчитываемого от моментов появления синхроимпульсов, что влияет на ухудшение энергетических показателей электровоза. During operation of AC electric locomotives with regenerative braking in some sections of the railway, unstable operation of electronic control equipment is observed with severe distortions in the shape of the supply voltage curve. The essence of this phenomenon is to change the moment of formation of synchronizing pulses designed to synchronize the operation of control equipment. Synchronization is carried out at the moment of transition of the network (supply) voltage through zero. In the event of a distortion in the shape of the supply voltage curve, for example, with the appearance of switching and post-switching voltage fluctuations, the inverter’s reserve angle, measured from the moments of the appearance of the clock pulses, changes, which affects the energy performance of the electric locomotive.

При сильных искажениях питающего напряжения происходит нестабильная работа, сбои и отказ в работе системы управления электровоза. With severe distortions of the supply voltage, unstable operation occurs, crashes and failure of the control system of an electric locomotive.

Известно устройство, позволяющее формировать синхронизированные с сетью импульсы для задания угла запаса инвертора при искажении формы кривой питающего напряжения [1]. Синхронизация осуществляется за счет замены искаженной кривой питающего напряжения ее первой гармонической составляющей и приближения ее фазы к фазе питающего напряжения. Регулирование фазы осуществляется схемой автоматической подстройки фазы, при этом в моменты прохождения напряжения первой гармоники через ноль формируются синхроимпульсы [2]. A device is known that allows the generation of pulses synchronized with the network to set the angle of the inverter supply when the shape of the supply voltage curve is distorted [1]. Synchronization is carried out by replacing the distorted curve of the supply voltage with its first harmonic component and approximating its phase to the phase of the supply voltage. Phase regulation is carried out by an automatic phase adjustment circuit, while at the moments of the passage of the voltage of the first harmonic through zero, sync pulses are formed [2].

Формирователь регулируемых опорных импульсов содержит измерительный трансформатор, выпрямительный мост, транзисторный ключ, задатчик напряжения смещения, элемент сравнения, интегрирующий и фазосмещающий элемент. The adjustable reference pulse generator comprises a measuring transformer, a rectifier bridge, a transistor switch, a bias voltage adjuster, a comparison element, an integrating and phase-shifting element.

Вторичная обмотка силового трансформатора соединена с первичной обмоткой измерительного трансформатора. Его выход связан с входом выпрямительного моста. Выход выпрямительного моста соединен с первым входом транзисторного ключа. Задатчик напряжения смещения соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого связан с выходом транзисторного ключа. Выход элемента сравнения связан с входом интегрирующего элемента, выход которого соединен с входом фазосмещающего элемента, выход которого соединен с вторым входом транзисторного ключа и является выходом формирователя регулируемых опорных импульсов. The secondary winding of the power transformer is connected to the primary winding of the measuring transformer. Its output is connected to the input of the rectifier bridge. The output of the rectifier bridge is connected to the first input of the transistor switch. The bias voltage adjuster is connected to the first input of the comparison element, the second input of which is connected to the output of the transistor switch. The output of the comparison element is connected to the input of the integrating element, the output of which is connected to the input of the phase-shifting element, the output of which is connected to the second input of the transistor switch and is the output of the driver of adjustable reference pulses.

Формирователь регулируемых опорных импульсов выполняет функции задатчика угла запаса инвертора и осуществляет коррекцию угла запаса в зависимости от искажения формы напряжения на вторичной обмотке трансформатора. Формирователь обеспечивает синхронизацию импульсов путем автоматического приближения к фазе напряжения вторичной обмотки трансформатора фазы его первой гармоники. Фазосмещающий элемент формирователя вырабатывает прямоугольные импульсы, равные по длительности заданному значению угла запаса инвертора, которые синхронизированы с напряжением сети. The adjustable reference pulse generator performs the functions of the inverter reserve angle setter and corrects the reserve angle depending on the distortion of the voltage shape on the secondary winding of the transformer. The shaper provides pulse synchronization by automatically approaching the voltage phase of the secondary winding of the transformer of the phase of its first harmonic. The phase shifting element of the shaper generates rectangular pulses equal in duration to the specified value of the inverter’s reserve angle, which are synchronized with the mains voltage.

Таким образом, формирователь регулируемых опорных импульсов позволяет повысить устойчивость инверторов в режимах работы, сопровождающихся искажениями формы кривой питающего напряжения, так как осуществляется коррекция величины заданного угла запаса инвертора в зависимости от возникающих искажений. Thus, the shaper of adjustable reference pulses allows to increase the stability of inverters in operating modes, accompanied by distortions in the shape of the supply voltage curve, as the correction of the value of the specified angle of the inverter reserve, depending on the arising distortions.

Однако при сильных искажениях формы кривой питающего напряжения возникает значительная ошибка в формировании синхроимпульсов, приводящая к сбоям в работе аппаратуры управления электровоза. However, with severe distortions in the shape of the supply voltage curve, a significant error occurs in the formation of clock pulses, leading to malfunctions of the control equipment of the electric locomotive.

Вместе с тем управляемое известным формирователем устройство регулирования угла запаса инвертора понижает энергетические показатели электровоза при искажениях формы кривой питающего напряжения, обусловленные статической погрешностью в формировании синхроимпульсов. At the same time, the inverter’s angle control device controlled by a known shaper lowers the energy performance of an electric locomotive when the shape of the supply voltage curve is distorted due to a static error in the formation of clock pulses.

Статическая погрешность при формировании синхроимпульсов обусловлена погрешностью системы автоматического регулирования и составляет в установившемся режиме 1-2 эл. град [2]. Static error in the formation of clock pulses due to the error of the automatic control system and is in the steady state 1-2 e. hail [2].

При резком увеличении коммутационных провалов напряжения при запуске мотор-компрессора электровоза, а также при отключении защиты на собственном или соседнем электровозе увеличивается динамическая погрешность формирования синхроимпульсов, составляющая 2-9 эл. град [2]. With a sharp increase in switching voltage dips when starting the motor-compressor of the electric locomotive, as well as when the protection is disconnected on its own or neighboring electric locomotive, the dynamic error in the formation of clock pulses increases, amounting to 2-9 e. hail [2].

Известен также формирователь в устройстве разнофазного управления тиристорными преобразователями [3], позволяющий исключить сбои в работе формирователя опорных импульсов при сильных искажениях формы кривой питающего напряжения за счет разнесения во времени начал и окончаний коммутации между двумя секциями электровоза. При этом свободные послекоммутационные составляющие напряжения по секциям противоположны по фазе, что приводит к их уменьшению в форме питающего напряжения и соответственно позволяет улучшить форму напряжения на вторичной обмотке трансформатора. A shaper is also known in a thyristor converter multi-phase control device [3], which eliminates malfunctions in the operation of the driver of the reference pulses due to severe distortions in the shape of the supply voltage curve due to the diversity in time of the beginning and end of switching between two sections of the electric locomotive. In this case, the free post-switching voltage components of the sections are opposite in phase, which leads to their reduction in the form of the supply voltage and, accordingly, allows to improve the voltage form on the secondary winding of the transformer.

Формирователь регулируемых опорных импульсов в [3] содержит измерительный трансформатор, выпрямительный мост, транзисторный ключ, задатчик напряжения смещения, элемент сравнения, интегрирующий и фазосмещающий элементы. The adjustable reference pulse generator in [3] contains a measuring transformer, a rectifier bridge, a transistor switch, a bias voltage adjuster, a comparison element, integrating and phase-shifting elements.

Вторичная обмотка силового трансформатора электровоза соединена с первичной обмоткой измерительного трансформатора формирователя. Его выход связан с входом выпрямительного моста. Выход выпрямительного моста соединен с первым входом транзисторного ключа. Задатчик напряжения смещения соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого связан с выходом транзисторного ключа. Выход элемента сравнения связан с входом интегрирующего элемента, выход которого соединен с входом фазосмещающего элемента, выход которого соединен с вторым входом транзисторного ключа и входом блока задержки импульсов, выход которого является выходом формирователя регулируемых опорных импульсов. The secondary winding of the power transformer of the electric locomotive is connected to the primary winding of the measuring transformer of the shaper. Its output is connected to the input of the rectifier bridge. The output of the rectifier bridge is connected to the first input of the transistor switch. The bias voltage adjuster is connected to the first input of the comparison element, the second input of which is connected to the output of the transistor switch. The output of the comparison element is connected to the input of the integrating element, the output of which is connected to the input of the phase-shifting element, the output of which is connected to the second input of the transistor switch and the input of the pulse delay unit, the output of which is the output of the adjustable reference pulse shaper.

Формирователь регулируемых опорных импульсов с блоком задержки обеспечивает асинхронное включение двух инверторов каждой секции электровоза. Фиксированный угол задержки импульсов, задаваемый блоком задержки, равен полупериоду свободных послекоммутационных колебаний напряжения, возникающих в сети при сильных искажениях питающего напряжения. Взаимная компенсация между секциями свободных колебаний напряжения, имеющих противоположный знак, приводит к уменьшению свободных составляющих в форме кривой питающего напряжения и улучшению формы кривой напряжения, поступающего в формирователь со вторичной обмотки трансформатора электровоза. Shaper of adjustable reference pulses with a delay unit provides asynchronous inclusion of two inverters of each section of the electric locomotive. The fixed angle of the pulse delay specified by the delay unit is equal to the half-period of free post-switching voltage fluctuations that occur in the network with strong distortions of the supply voltage. Mutual compensation between the sections of free voltage fluctuations having the opposite sign leads to a decrease in the free components in the form of a supply voltage curve and an improvement in the shape of the voltage curve supplied to the former from the secondary winding of an electric locomotive transformer.

Однако при фиксированном угле задержки импульсов полная компенсация свободных послекоммутационных колебаний напряжения может осуществляться при одинаковом значении полупериода колебаний этого напряжения. Этого можно достичь лишь при работе электровоза на фиксированном расстоянии от тяговой подстанции определенной мощности. При других условиях работы нельзя достичь полной компенсации свободных послекоммутационных колебаний напряжения, что в свою очередь приводит к ошибке формирования синхроимпульсов относительно моментов прохождения сетевого напряжения через ноль и ухудшению энергетических показателей электровоза. However, with a fixed angle of pulse delay, full compensation of free post-switching voltage fluctuations can be carried out with the same value of the half-cycle of the voltage oscillations. This can be achieved only when the electric locomotive is operating at a fixed distance from the traction substation of a certain power. Under other operating conditions, it is impossible to achieve full compensation of free post-switching voltage fluctuations, which in turn leads to an error in the formation of clock pulses with respect to the moments when the mains voltage passes through zero and the energy performance of the electric locomotive worsens.

Резкое увеличение коммутационных провалов напряжения и соответственно свободных послекоммутационных колебаний напряжения при запуске, например мотор-компрессора электровоза, или других переходных процессах также сопровождается ошибкой формирования синхроимпульсов, так как увеличивается свободная составляющая колебаний напряжения. A sharp increase in switching voltage dips and, accordingly, free post-switching voltage fluctuations at startup, for example, an electric locomotive motor compressor, or other transient processes is also accompanied by an error in the formation of clock pulses, since the free component of voltage fluctuations increases.

Кроме того, при сохраненной в устройстве схеме автоматического регулирования при формировании синхроимпульсов неизбежна, как и в первом рассмотренном устройстве, статическая погрешность в генерировании синхроимпульсов. Статическая погрешность обусловлена погрешностью системы автоматического регулирования. In addition, with the automatic control scheme stored in the device during the generation of clock pulses, the static error in the generation of clock pulses is inevitable, as in the first device considered. Static error due to the error of the automatic control system.

Таким образом, схема разнофазного управления за счет компенсации свободных послекоммутационных колебаний напряжения позволяет работать без сбоев при сильных искажениях питающего напряжения, но при неполной компенсации этого напряжения не решает проблемы выработки синхроимпульсов, которые должны формироваться в моменты перехода питающего напряжения через ноль. Thus, the multi-phase control scheme due to compensation of free post-switching voltage fluctuations allows working without failures with strong distortions of the supply voltage, but with incomplete compensation of this voltage it does not solve the problem of generating clock pulses that must form at the moments when the supply voltage passes through zero.

В основу изобретения положена задача создания формирователя синхронизирующих импульсов, работающего без сбоев при сильных искажениях формы питающего напряжения и лишенного статической и динамической погрешности при формировании синхроимпульсов за счет того, что устройство срабатывает только в моменты перехода сетевого напряжения через ноль. The basis of the invention is the task of creating a generator of synchronizing pulses, which works without failures with strong distortions in the shape of the supply voltage and is devoid of static and dynamic errors in the formation of clock pulses due to the fact that the device only works when the mains voltage passes through zero.

Поставленная задача решается тем, что в формирователе синхронизирующих импульсов, содержащем интегрирующий и фазосмещающий элемент, элемент сравнения и измерительный трансформатор, подключенный к выходу силового трансформатора, дополнительно введены компаратор, формирователь опорных импульсов, генератор пилообразного напряжения, полусумматор, устройство выборки и хранения, формирователь импульсов по фронту и делитель частоты, при этом выход измерительного трансформатора связан с входами компаратора и фазосмещающего элемента, выход которого через формирователь опорных импульсов соединен с входами генератора пилообразного напряжения и делителя частоты, а также со вторым входом интегрирующего элемента, первый вход которого подключен к выходу компаратора, выход генератора пилообразного напряжения связан со вторыми входами полусумматора и элемента сравнения, выход интегрирующего элемента соединен с первым входом полусумматора, выход которого связан с первым входом устройства выборки и хранения, второй вход которого подключен к выходу делителя частоты, выход устройства выборки и хранения связан с первым входом элемента сравнения, выход которого соединен с входом формирователя импульсов по фронту, а его выход является выходом устройства. The problem is solved in that in the synchronizing pulse generator, comprising an integrating and phase-shifting element, a comparison element and a measuring transformer connected to the output of the power transformer, an additional comparator, a reference pulse generator, a sawtooth generator, a half-adder, a sampling and storage device, a pulse shaper are additionally introduced along the front and the frequency divider, while the output of the measuring transformer is connected to the inputs of the comparator and phase-shifting element, output for which, through the reference pulse generator, it is connected to the inputs of the sawtooth generator and the frequency divider, as well as to the second input of the integrating element, the first input of which is connected to the output of the comparator, the output of the sawtooth generator is connected to the second inputs of the half-adder and the comparison element, the output of the integrating element is connected to the first input of the half-adder, the output of which is connected to the first input of the sampling and storage device, the second input of which is connected to the output of the frequency divider, the output of The sampling and storage device is connected to the first input of the comparison element, the output of which is connected to the front of the pulse shaper input, and its output is the output of the device.

Введение в устройство совокупности новых элементов (компаратора, формирователя опорных импульсов, генератора пилообразного напряжения, полусумматора, устройства выборки и хранения, формирователя импульсов по фронту и делителя частоты) и их взаимосвязей позволяет преобразовывать напряжение u2 с выхода измерительного трансформатора (фиг.2, а) в последовательность прямоугольных импульсов разной полярности (фиг.2, в), фронты и срезы которых совпадают с моментами перехода питающего напряжения через ноль. Применение интегрирующего элемента позволяет уменьшить влияние колебаний питающего напряжения в моменты его перехода через ноль и приблизить форму напряжения на выходе интегратора uинт к напряжению (показано пунктиром на фиг.2, г), соответствующему гладкой форме питающего напряжения u2 (показано пунктиром на фиг. 2, а). Кроме того, использование в устройстве полусумматора уменьшает в два раза ошибку в формировании напряжения uΔ = (uгпн+uинт)/2 на его выходе (фиг.2, г). Поскольку синхронизирующие импульсы на выходе устройства (фиг.2, ж) формируются в зависимости от напряжения uΔ, то это, в свою очередь, позволяет увеличить точность их формирования.The introduction of a set of new elements into the device (comparator, a reference pulse shaper, a sawtooth generator, a half-adder, a sampling and storage device, a front pulse shaper and a frequency divider) and their interconnections allows converting the voltage u 2 from the output of the measuring transformer (Fig. 2, a ) in a sequence of rectangular pulses of different polarity (Fig.2, c), the edges and slices of which coincide with the moments of the transition of the supply voltage through zero. The use of an integrating element makes it possible to reduce the influence of fluctuations in the supply voltage at the moments of its transition through zero and to approximate the form of the voltage at the output of the integrator u int to the voltage (shown by the dotted line in FIG. 2, d) corresponding to the smooth form of the supply voltage u 2 (shown by the dotted line in FIG. 2a). In addition, the use of a half-adder in the device halves the error in the formation of voltage u Δ = (u GPN + u int ) / 2 at its output (Fig.2, g). Since the synchronizing pulses at the output of the device (figure 2, g) are formed depending on the voltage u Δ , this, in turn, allows to increase the accuracy of their formation.

На фиг. 1 приведена схема формирователя синхронизирующих импульсов, на фиг. 2 представлены диаграммы, поясняющие работу формирователя синхронизирующих импульсов. In FIG. 1 shows a diagram of a driver of synchronizing pulses, in FIG. 2 are diagrams explaining the operation of the generator of synchronizing pulses.

Формирователь синхронизирующих импульсов содержит измерительный трансформатор 1, компаратор 2, интегрирующий элемент 3, фазосмещающий элемент 4, формирователь опорных импульсов 5, генератор пилообразного напряжения 6, полусумматор 7, устройство выборки и хранения 8, элемент сравнения 9, формирователь импульсов по фронту 10 и делитель частоты 11. The synchronizing pulse generator comprises a measuring transformer 1, a comparator 2, an integrating element 3, a phase-shifting element 4, a reference pulse shaper 5, a sawtooth voltage generator 6, an adder 7, a sampling and storage device 8, a comparison element 9, a pulse shaper along the front 10 and a frequency divider eleven.

Выход измерительного трансформатора 1 связан с входами компаратора 2 и фазосмещающего элемента 4, выход которого через формирователь опорных импульсов 5 соединен с входами генератора пилообразного напряжения 6 и делителя частоты 11, а также со вторым входом интегрирующего элемента 3, первый вход которого подключен к выходу компаратора 2, выход генератора пилообразного напряжения 6 связан со вторыми входами полусумматора 7 и элемента сравнения 9, выход интегрирующего элемента 3 соединен с первым входом полусумматора 7, выход которого связан с первым входом устройства выборки и хранения 8, второй вход которого подключен к выходу делителя частоты 11, выход устройства выборки и хранения 8 связан с первым входом элемента сравнения 9, выход которого соединен с входом формирователя импульсов по фронту 10, а его выход является выходом устройства. The output of the measuring transformer 1 is connected to the inputs of the comparator 2 and the phase-shifting element 4, the output of which is connected to the inputs of the sawtooth voltage generator 6 and the frequency divider 11 through the reference pulse shaper 5, as well as to the second input of the integrating element 3, the first input of which is connected to the output of the comparator 2 , the output of the sawtooth voltage generator 6 is connected to the second inputs of the half-adder 7 and the comparison element 9, the output of the integrating element 3 is connected to the first input of the half-adder 7, the output of which is connected with the first input of the sampling and storage device 8, the second input of which is connected to the output of the frequency divider 11, the output of the sampling and storage device 8 is connected to the first input of the comparison element 9, the output of which is connected to the input of the pulse shaper at the front 10, and its output is the output of the device.

Формирователь синхронизирующих импульсов работает следующим образом. Shaper synchronizing pulses works as follows.

Напряжение u2 вторичной обмотки измерительного трансформатора 1 (фиг.2, а) поступает на входы компаратора 2 и фазосмещающего элемента 4 и имеет провалы, связанные с процессами коммутации в преобразователе электровоза. С помощью компаратора 2 это напряжение преобразуется в прямоугольные импульсы напряжения uк положительной и отрицательной полярности (фиг.2, в). Переход напряжения вторичной обмотки измерительного трансформатора 1 через ноль сопровождается формированием фронта и среза в напряжении uк на выходе компаратора 2. При этом в выходном напряжений компаратора 2 сохраняются переходы напряжения от нулевого уровня к высокому и обратно, которые связаны с коммутационными искажениями напряжения вторичной обмотки измерительного трансформатора 1. С помощью фазосмещающего элемента 4 и формирователя опорных импульсов 5 происходит генерация опорных синхроимпульсов СИ1 (фиг.2, б) по первой гармонике напряжения u2 вторичной обмотки измерительного трансформатора 1. Такой способ получения импульсов применяется в блоке БСИ-541 на электровозе ВЛ85 [4] . С помощью импульсов СИ1 формируется пилообразное напряжение uгпн на выходе генератора пилообразного напряжения 6, а также осуществляется управление началом и окончанием преобразования напряжения uинт в интеграторе 3. Делитель частоты 11 уменьшает частоту следования импульсов СИ1, поступающих на его вход, выходные импульсы СИ2 делителя частоты 11 показаны на фиг.2, д. С помощью полусумматора 7 осуществляется сравнение сигналов напряжения uгпн и uинт, в результате чего напряжение uΔ на выходе полусумматора 7 составляет полусумму его входных сигналов. Устройство выборки и хранения 8 сохраняет в течение периода напряжение uΔ полусумматора 7. Обновление напряжения uувх на выходе устройства выборки и хранения 8 осуществляется в моменты подачи импульсов СИ2 (фиг.2, д). С помощью элемента сравнения 9 и формирователя импульсов по фронту 10 происходит формирование синхронизирующих импульсов СИ (фиг.2, ж) в моменты превышения пилообразным напряжением напряжения на выходе устройства выборки и хранения 8. Фронты полученных синхронизирующих импульсов СИ совпадают с моментами перехода питающего напряжения через ноль.The voltage u 2 of the secondary winding of the measuring transformer 1 (figure 2, a) is supplied to the inputs of the comparator 2 and the phase-shifting element 4 and has dips associated with the switching processes in the converter of the electric locomotive. Using a comparator 2, this voltage is converted into rectangular pulses of voltage u to positive and negative polarity (figure 2, c). The transition of the voltage of the secondary winding of the measuring transformer 1 through zero is accompanied by the formation of a front and a cut in voltage u to the output of the comparator 2. In this case, the output voltage of the comparator 2 stores voltage transitions from zero to high and back, which are associated with switching distortions of the voltage of the secondary winding of the measuring transformer 1. Using the phase-shifting element 4 and the reference pulse shaper 5, the generation of reference clock pulses SI1 (Fig. 2, b) by the first harmonics voltage u 2 of the secondary winding of the measuring transformer 1. This method of pulse-applied in dilator 541, the locomotive locomotive VL85 unit [4]. Using the SI1 pulses, a sawtooth voltage u GPN is generated at the output of the sawtooth voltage generator 6, and the beginning and end of the voltage conversion u int in the integrator 3 is also controlled. The frequency divider 11 reduces the repetition rate of the SI1 pulses arriving at its input, the SI2 output pulses of the frequency divider 11 are shown in FIG. 2, e. Using a half-adder 7, voltage signals u GPN and u int are compared, as a result of which the voltage u Δ at the output of the half-admitter 7 is half its input s ignals. The sampling and storage device 8 stores the voltage u Δ of the half- admitter 7. for a period of time. Updating the voltage u uh at the output of the sampling and storage device 8 is carried out at the moment of supply of SI2 pulses (Fig. 2, d). Using the comparison element 9 and the pulse shaper on the front 10, the formation of SI synchronizing pulses occurs (Fig.2, g) when the sawtooth voltage exceeds the voltage at the output of the sampling and storage device 8. The fronts of the received SI synchronizing pulses coincide with the moments of the supply voltage passing through zero .

Таким образом, изменения входного напряжения, связанные с коммутацией и переходными режимами работы электровоза, не приводят к изменению моментов формирования синхронизирующих импульсов. Кроме того, последовательное соединение элементов устройства исключает статическую погрешность, характерную для системы автоматического регулирования. Thus, changes in the input voltage associated with switching and transient modes of operation of an electric locomotive do not lead to a change in the moments of formation of synchronizing pulses. In addition, the serial connection of the elements of the device eliminates the static error characteristic of the automatic control system.

Работоспособность формирователя синхронизирующих импульсов подтверждена путем моделирования его работы с помощью пакета прикладных программ Design Lab 8.0 [5] . Результаты расчета на модели приведены на фиг.3, из которого следует, что искажения питающего напряжения u2, связанные с многократным прохождением его через ноль, не приводят к смещению синхроимпульсов СИ относительно неискаженной формы питающего напряжения u.The operability of the generator of synchronizing pulses is confirmed by modeling its operation using the software package Design Lab 8.0 [5]. The calculation results on the model are shown in figure 3, from which it follows that the distortion of the supply voltage u 2 associated with its repeated passage through zero does not lead to a shift of the SI clock pulses relative to the undistorted form of the supply voltage u.

Источники информации
1. А.с. 1018189. Устройство для управления тиристорным инвертором. Авторы изобретения О.Р.Калабухов, С.А.Крамсков. Опубл. в БИ, 1983, 18, кл. Н 02 М 1/08.
Sources of information
1. A.S. 1018189. Device for controlling a thyristor inverter. The inventors O.R. Kalabukhov, S.A. Kramskov. Publ. in BI, 1983, 18, cl. H 02 M 1/08.

2. С. А. Крамсков, Б.М.Наумов, О.Р.Калабухов. Синхронизация систем управления тиристорными преобразователями электровозов переменного тока. Опубл. в сб. трудов Всесоюзного научно-исследовательского, проектно-конструкторского и технологического института электровозостроения. т.25, Новочеркасск, 1984. 2. S. A. Kramskov, B. M. Naumov, O. R. Kalabukhov. Synchronization of control systems for thyristor converters of AC electric locomotives. Publ. on Sat Proceedings of the All-Union Scientific Research, Design and Technological Institute of Electric Locomotive Engineering. t.25, Novocherkassk, 1984.

3. Ю. М.Кулинич, В.В.Находкин и др. Испытания электровоза ВЛ85 с разнофазным управлением выпрямительно-инверторными преобразователями. - Вестник ВНИИЖТ, 1986, 4. 3. Yu. M. Kulinich, VV Nakhodkin and others. Tests of an electric locomotive VL85 with different-phase control of rectifier-inverter converters. - Vestnik VNIIZHT, 1986, 4.

4. Электровоз ВЛ85: Руководство по эксплуатации /Б.А.Тушканов и др. - М. : Транспорт, 1992, - 480 с. 4. Electric locomotive VL85: Operation manual / B.A. Tushkanov and others. - M.: Transport, 1992, - 480 p.

5. В. Д.Разевиг. Система сквозного проектирования электронных устройств Design Lab 8.0. - М.: "Солон", 1999, - 693 с. 5. V. D. Razevig. System of end-to-end design of electronic devices Design Lab 8.0. - M .: "Solon", 1999, - 693 p.

Claims (1)

Формирователь синхронизирующих импульсов, содержащий интегрирующий и фазосмещающий элементы, элемент сравнения и измерительный трансформатор, подключенный к выходу силового трансформатора, отличающийся тем, что в него дополнительно введены компаратор, формирователь опорных импульсов, генератор пилообразного напряжения, полусумматор, устройство выборки и хранения, формирователь импульсов по фронту и делитель частоты, при этом выход измерительного трансформатора связан с входами компаратора и фазосмещающего элемента, выход которого через формирователь опорных импульсов соединен с входами генератора пилообразного напряжения и делителя частоты, а также со вторым входом интегрирующего элемента, первый вход которого подключен к выходу компаратора, выход генератора пилообразного напряжения связан со вторыми входами полусумматора и элемента сравнения, выход интегрирующего элемента соединен с первым входом полусумматора, выход которого связан с первым входом устройства выборки и хранения, второй вход которого подключен к выходу делителя частоты, выход устройства выборки и хранения связан с первым входом элемента сравнения, выход которого соединен с входом формирователя импульсов по фронту, а его выход является выходом устройства, при этом напряжение на выходе полусумматора составляет полусумму его входных напряжений, а импульсы, генерируемые формирователем опорного напряжения, осуществляют управление началом и окончанием преобразования напряжения в интеграторе, устройство выборки и хранения сохраняет в течение периода напряжение с выхода полусумматора, а обновление напряжения на выходе устройства выборки и хранения осуществляется в моменты подачи выходных импульсов делителя частоты. A synchronizing pulse generator containing an integrating and phase-shifting elements, a comparison element and a measuring transformer connected to the output of the power transformer, characterized in that a comparator, a reference pulse generator, a sawtooth generator, a half-adder, a sampling and storage device, and the front and the frequency divider, while the output of the measuring transformer is connected to the inputs of the comparator and phase-shifting element, the output of which through a reference pulse former is connected to the inputs of the sawtooth generator and the frequency divider, as well as to the second input of the integrating element, the first input of which is connected to the output of the comparator, the output of the sawtooth generator is connected to the second inputs of the half-adder and the comparison element, the output of the integrating element is connected to the first input half-adder, the output of which is connected to the first input of the sampling and storage device, the second input of which is connected to the output of the frequency divider, the output of the device is the storage and storage is connected to the first input of the comparison element, the output of which is connected to the input of the pulse shaper at the front, and its output is the output of the device, while the voltage at the output of the half-adder is half the sum of its input voltages, and the pulses generated by the reference voltage shaper control the beginning and the end of the voltage conversion in the integrator, the sampling and storage device stores the voltage from the output of the half-adder during a period, and updating the voltage at the output CTBA sampling and storage is performed at the time of the output pulses of the frequency divider.
RU2001102269/09A 2001-01-26 2001-01-26 Former of synchronizing pulses RU2183378C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001102269/09A RU2183378C1 (en) 2001-01-26 2001-01-26 Former of synchronizing pulses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001102269/09A RU2183378C1 (en) 2001-01-26 2001-01-26 Former of synchronizing pulses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2183378C1 true RU2183378C1 (en) 2002-06-10

Family

ID=20245249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001102269/09A RU2183378C1 (en) 2001-01-26 2001-01-26 Former of synchronizing pulses

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2183378C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622628C1 (en) * 2016-08-03 2017-06-16 Геннадий Сендерович Брайловский Frequency tuning method and phase detector
RU2647792C1 (en) * 2016-11-24 2018-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II" МГУПС (МИИТ) Method for synchronisation of traction converter control system with traction network supply voltage
RU203310U1 (en) * 2020-10-21 2021-03-31 Сергей Григорьевич Никифоров TRANSITION PHASE REGULATOR IN AC VOLTAGE CIRCUITS FOR MEASURING IN-STARTING AND STARTING CURRENTS OF ELECTRICAL DEVICES

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КУЛИНИЧ Ю.М. и др. Испытания электровоза ВЛ 85 с разнофазным управлением выпрямительно-инверторными преобразователями. - В: Вестник ВНИИЖТ, №4, 1986. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622628C1 (en) * 2016-08-03 2017-06-16 Геннадий Сендерович Брайловский Frequency tuning method and phase detector
RU2647792C1 (en) * 2016-11-24 2018-03-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II" МГУПС (МИИТ) Method for synchronisation of traction converter control system with traction network supply voltage
RU203310U1 (en) * 2020-10-21 2021-03-31 Сергей Григорьевич Никифоров TRANSITION PHASE REGULATOR IN AC VOLTAGE CIRCUITS FOR MEASURING IN-STARTING AND STARTING CURRENTS OF ELECTRICAL DEVICES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kim et al. New control scheme for AC-DC-AC converter without DC link electrolytic capacitor
CN102280898B (en) Method of control a voltage source converter in a hvdc system and convertor station
CN107425758B (en) Method and system for controlling a motor control device
JPH04156274A (en) Power transformer
EP0732798A1 (en) PWM control apparatus and a system using same
KR840002366B1 (en) Power converter apparatus
He et al. Switching-Cycle-Based Startup for Grid-tied Inverters
US5559686A (en) Stepped waveform inverter control
RU2183378C1 (en) Former of synchronizing pulses
EP3591831A2 (en) Coordinated power converters for increased efficiency and lifetime of the power electronics components
Mumtahina et al. Comparative analysis of grid forming and grid following converters in time domain and phasor domain form
Sadeque et al. On control schemes for grid-forming inverters
JPH02502511A (en) Converter for converting polyphase variable frequency AC voltage to DC
RU2118038C1 (en) Synchronizing pulse former
RU2381607C1 (en) Method to synchronise controlled static source of variable voltage and variable voltage source and switching them into parallel operation
JP6758242B2 (en) Inverter controller
Biel et al. Control strategy for parallel-connected three-phase inverters
Chakraborty et al. Active synchronization of islanded microgrid using droop-controlled grid-forming inverters
RU2118037C1 (en) Synchronizing pulse former
Ashabani Synchronous converter and synchronous-VSC-state of art of universal control strategies for smart grid integration
JP2830619B2 (en) Static var compensator
JP2000287453A (en) Multiplex power converter
Kolli et al. Operating mode analysis and controller design for medium voltage asynchronous microgrid power conditioning system
RU2368992C1 (en) Three-phase compensator of reactive power and method of its control
TWI697191B (en) Single phase energy utilization tracking inverter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050127