SU1644328A1 - Способ управлени четырьм тиристорными выпр мител ми, работающими на разные нагрузки от одного источника питани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к силовой преобразовательной технике. Цель изобретеИзобретение относитс  к силовой преобразовательной технике и может быть использовано дл  управлени  тиристорными выпр мительно-инвертными преобразовател ми системы питани  т говых двигателей электроподвижного состава переменного тока. Цель изобретени  - повышение коэффициента мощности на основной части регулировочной характеристики. На фиг.1 приведен вариант выполнени  устройства дл  осуществлени  способа; на фиг.2 - временные диаграммы напр жений ни  - повышение коэффициента мощности на основной части регулировочной характеристики . Предлагаемый способ позвол ет повысить коэффициент мощности на основной части регулировочной характеристики за счет улучшени  формы первичного тока в диапазоне регулировани  напр жени 

Description

го трансформатора 6, первичные обмотки которых подсоединены через токосъемник к контактной сети Тик земле. К выводам посто нного тока выпр мителей подключены нагрузки, кажда  из которых выполнена, в виде цепочки последовательно соединенных сглаживающего реактора 8 и группы т говых двигателей 9. Устройство содержит также блок управлени  10, выходами подсоединенный к управл ющим электродам ти- ристоров тиристорных выпр мителей 1-4.

Тиристорные выпр мители 1-4 могут быть выполнены на базе двухоперационных тиристоров, выключаемых током управлени , либо на базе обычных одноопера- ционных тиристоров, снабженных индивидуальными устройствами принудительной коммутации. Блок 10 управлени  может быть выполнен на базе системы им- пульсно-фазового управлени  с вертикаль- ным принципом регулировани  фазового положени  импульсов включени  и выключени  либо на базе микропроцессорной системы управлени  (МПСУ), программным путем реализующей заданный алгоритм уп- равлени .

Способ осуществл ют следующим образом .

Первоначально блок 10 формирует импульсы управлени  на включение и выклю- чение (тиристорами выпр мителей 1-4 в середине полупериода кривой напр жени  сети ), и напр жение на т говых двигател х равно нулю. Далее, по мере трогани  и повышени  частоты вращени  т говых двига- телей 9 напр жение Ui-U4 на выходе тиристорных выпр мителей 1-4 увеличиваетс . Дл  этого с помощью блока 10 фазы импульсов управлени  тиристорами выпр мителей регулируютс  таким образом, что передний фронт импульса напр жени  Ui сдвигаетс  к началу полупериода до угла $, а задний фронт импульса Ui, соответствующий моменту выключени  тиристора выпр мител  1, совпадает по фазе с передним фронтом импульса выходного напр жени  U2 второго выпр мител  и также сдвигаетс  влево от середины полулериода. Аналогично производитс  и сдвиг заднего импульса Us дл  третьего выпр мител , совмещенного по фазе с передним импульсом lie дл  четаертопгвыпр мител , но уже вправо от середины полупериода. При этом задний фронт IU, сдвига сь к концу полуперитэда, устанавливаетс  на угле n-ty . Затем задний фронт Ui, совмещенный с передним фронтом Ua, сдвигаетс  вправо от начала полупериода, а задний фронт U2 сдвигаетс  к концу полупериода.

Аналогично, но в противоположную сторону происходит сдвиг фронтов импульсов напр жений из и IJ4. Характер изменени  формы первичного тока I, равного суммарному току четырех выпр мителей, на описанном этапе регулировани  показан на трех первых периодах диаграммы Г/ f (t) (см.фиг.2).

Регулирование передних и задних совмещенных по фазе фронтов импульсов Ui- IJ4 должно производитьс  при выполнении об зательного услови  равенства нагрузок выпр мителей, т.е. равенства средневып- р мленных напр жений, которое записываетс  в виде

Udi ... Ud2 Udi Ud4 . где Udi - среднее значение выпр мленного напр жени  дл  1-го выпр мител .

С учетом того, что Щ

О. выкл.1

/n / Dm sin 0d 0, указанное условие

а вкл.) преобразуетс  к виду

COS Овкл.1 - COS Овыкл.1 СОЗОвкл. - - COS ОвыклЛ COS ОвклЛ COS О ыкп.Л ,

где Um - максимальное значение синусоидального напр жени  на вторичных обмотках т гового трансформатора,

сЈвк .1 - угол включени  тиристоров 1-го выпр мител  или угол переднего фронта импульса Ui,

Овыкл.1 - то же дл  угла выключени  или заднего фронта импульса Ui.

Из диаграмм на фиг.2 видно, что к концу описанного этапа регулировани  выходное напр жение каждого выпр мител  повышаетс  до величины, близкой к 0,5 Ud0При дальнейшем регулировании выпр мленного напр жени  до 1,0 Ud0 передние и задние фронты импульсов Ui-Ш занимают положение соответственно в начале и конце полупериода, как это показано на фиг.2. Причем на основном интервале регулировани  первичный ток I имеет характерную четырехступенчатую форму (см.четвертый период кривой .

Из представленного видно, что в диапазоне регулировани  напр жени  (0,-0,5)х xUd0 форма первичного тока I соответствует двухзонному секторному регулирова- нию,при котором в случае ёыбора угла V в диапазоне 15-20 эл.град., дл  напр жени  (0,4-0,45) Ud0 достигаетс  максимальный коэффициент мощности, равный 0,985. В диапазоне регулировани  напр жени  (0,5-1,0) Ud0 форма первичного тока i соответствует многозонному секторному регулированию (или многоступенчатому

регулированию от середины кривой напр жени  сети), что позвол ет в случае выбора угла V в диапазоне 20-25 эл.град., дл  напр жени  (0,8-0,9) Ud0 получить максимальный коэффициент мощности, равный 0,99 при относительно высоком среднем значении коэффициента мощности Кср .

Согласно фиг.З, расчетна  зависимость к f (LJk/Udo) показала, что средний за весь диапазон изменени  напр жени  Ud коэффициент мощности составил 0,904, что по сравнению с известным способом (см,пунктирную линию) выше не менее чем наЗ%,

Изменение величины угла V ПРИ переходе от регулировани  первой половины напр жени  ко второй можно осуществл ть программным путем с помощью системы управлени .

Можно также установить угол фиксированным , например, равным 20 эл.град. При этом средний коэффициент мощности уменьшитс  не более чем на 0,2-0,3 %.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ управлени  четырьм  тиристор- ными выпр мител ми, работающими на разные нагрузки от одного источника питани , по которому формируют импульсы включени  и выключени  тиристоров выпр мителей в середине каждого полупериода кривой сетевого напр жени , увеличивают суммарный интервал проводимости выпр мителей до 180-2 эл.град., сдвига  импульсы включени  дл  первого выпр мител  к началу полупериода до угла

   0

   5

   0

   5

   0

   5

   У и импульсы выключени  дл  четвертого выпр мител  - к концу полупериода до угла 180 -у. одновременно совмеща  во времени импульс выключени  дл  первого выпр мител  с импульсом включени  дл  второго выпр мител  и импульс выключени  дл  третьего выпр мител  с импульсом включени  дл  четвертого выпр мител , после чего увеличивают интервал проводимости дл  каждого выпр мител  до 180 эл.град., причем фазовое положение формируемых указанных импульсов включени  и выключени  регулируют согласно условию

   COS Овкп 1 COS Овыкл.1 COS Овк .1 - - COS Овыкл.1 ... COS Оекл.п COS Овыкл.п .

   где Овкл.1 - фазовый угол импульса включени  дл  1-го выпр мител , Оеыкл.1 - фазовый угол импульса выключени  дл  1-го выпр мител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  коэффициента мощности на основной части регулировочной характеристики , увеличение интервала проводимости каждого выпр мител  до 180 эл.град. провод т в два этапа, сначала сдвигают импульсы выключени  дл  второго выпр мител  к концу и импульсы включени  дл  третьего выпр мител  - к началу полупериода , сохран   указанное совмещение импульсов выключени  с импульсами включени  дл  первого, второго и третьего, четвертого выпр мител , а затем сдвигают импульсы выключени  дл  первого и третьего выпр мител  к концу и импульсов вклю- чени  дл  второго и четвертого выпр мител  - к началу полупериода, причем указанный угол # выбирают в диапазоне 15-25 эл.град.

   МЧ и и m м м | I

   «г /

   toiJUoiJ

   04Ы