SU921040A1 - M-phase inverter control device - Google Patents

M-phase inverter control device Download PDF

Info

Publication number
SU921040A1
SU921040A1 SU802972106A SU2972106A SU921040A1 SU 921040 A1 SU921040 A1 SU 921040A1 SU 802972106 A SU802972106 A SU 802972106A SU 2972106 A SU2972106 A SU 2972106A SU 921040 A1 SU921040 A1 SU 921040A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
inverter
phase
pulse
output
Prior art date
Application number
SU802972106A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Александрович Ефремов
Вячеслав Евгеньевич Коваль
Анатолий Николаевич Савоськин
Original Assignee
Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
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 Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта filed Critical Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority to SU802972106A priority Critical patent/SU921040A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU921040A1 publication Critical patent/SU921040A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СП-ФАЗНЫМ ИНВЕРТОРОМ(54) DEVICE FOR MANAGING SP-PHASE INVERTER

1one

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию на посто нство угла запаса инвертора, в общем , случае п -фазного.This invention relates to an automatic control of the constancy angle of the inverter's stock, in general, the case of n-phase.

Известно устройство управлени  статическим инвертором, в состав которого входит измерительна  цепь, кольцевой счетчик, с разр дов которого отпирающие импульсы подаютс  на вентили соответствующего плеча преобразовател  1.A control device is known to be a static inverter, which includes a measuring circuit, a ring counter, from which bits the enable pulses are applied to the valves of the corresponding arm of the converter 1.

Схема обеспечивает устойчивую работу преобразовател  и симметричность фаз отпирающих импульсов в каждом плече преобразовател , но, так как рекуперирование осуществл етс  по минимальному граничному углу запаса одной фазы, то углы запаса в двух других фазах могут достигать значительной величины, что снижает коэффициент мощности и ухудшает энергетические показатели преобразовател .The circuit ensures stable operation of the converter and the symmetry of the phases of the triggering pulses in each converter arm, but since the recovery is carried out at the minimum marginal angle of the stock of one phase, the stock angles in the other two phases can reach significant values, which reduces the power factor and degrades the energy performance converter

Из известных устройств дл  управлени  инвертором наиболее близким По технической сущности  вл етс  устройство дл  управлени  пп-фазным инвертором , содержащее m каналов управлени - по одному дл  каждой фазы, каждый из которых содержит блок срав нени , соединенный одним входом сOf the known devices for controlling the inverter, the closest technically is a device for controlling a pp-phase inverter containing m control channels — one for each phase, each of which contains a comparison unit connected by one input

датчиком коммутации, другим входом с задатчиком угла запаса, а .своими входами положительного и отрицательного рассогласовани  - с соответствующим входом- блока фазового управлени  , и датчик пол рности полупериодов 2 .a switching sensor, another input with a stock angle adjuster, and its positive and negative error inputs with the corresponding input of the phase control unit, and a half-period polarity sensor 2.

Характерной особенностью работы данного ругул тора  вл етс  тот факт, A characteristic feature of the operation of this controller is the fact that

10 что формирование импульсов отпирани  вентилей в каждой фазе осуществл ют на основе информации о рассогласовании в предыдущем полупериоде, т.е. информации о режиме работы противо15 положного контура регулировани преобразовател . Существенным недостатком такого од-кок анального регулировани   вл етс  то, что с ростом нагрузки наличие небольшой разно20 фазности (в пределах допустимых зн чений ) по полупериодам сигналов управлени  дл  отпирани  вентилей при работе инвертора с малым углом запаса (пор дка 20 эл.град. и менее) на25 блюдаетс  его неустойчива  работа, привод ща  к опрокидыванию. Такое  вление возникает вследствие резкого нарастани  разнофазности сформированных сигналов управлени  по полупе30 риодам, вызываемого несоответствием дл  данного полупериода рассогласовани , полученного в другом полупериоде напр жени . При значительной уставке заданного угла запаса переходные процессы в инверторе нос т  рко выраженный колебательный харак тер, а при снижении величины уставки работа регул тора становитс  неустойчивой . В результате отмеченного  влени  в одном полупериоде напр -жени  инвертора угол запаса увеличи ваегтс , а в другом - уменьшаетс , а следовательно, уменьшаетс  врем  восстановлени  запирающих свойств вентилей, работавших в этом полупе риоде. Если процесс восстановлени  запирающих свойств вентилей не успевает закончитьс  к моменту смены пол рности переменного напр жени , то вентили уже нельз  будет закрыть и при дальнейшем нарастании напр жени  другого знака будет-действовать сумма нарр жений генератора- и сети, в результате чего наступит режим короткого замыкани , называемый опрокидьованием инвертора. Целью из э6ргетени   вл етс  ловышеьие устойчивости и улучшение динамических характеристик работы инвертора . Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройстве-дл  управлени  инвертором блок фазового управлени  со держит генератор тактовых импульсов инвертор и два узла формировани  импульсов , каждый из которых состоит из двух элементов И, реверсивного счетчика и преобразовател  кодовой информации в фазоимпульсную, при это выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом каждого из элементов И и с первым входом каждого преобразовател  кодовой информации в фазоимпульсную, выход положительного рассогласовани  блока сравнени  соединен со вторым входом первого элемента И, а выход отрицательного рассогласовани  - со вторым вхо дом второго элемента И каждого и.з узлоб формировани импульсов, выход датчика пол рности:полупериодов соединен с третьим входом каждого из элементов И, относ щихс  к первому узлу формировани  импульсов непосредственно , а относ щихс  ко второму узлуформировани  импульсов через инвертор, выходы первого и вто рого элементов И каждого из узлов формировани  импульсов соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами счетчик а, выход которого соединен со вторым входом преобразователд кодовой информаци  в -фазоимпульсную ,-третий вход которого соединен с датчиком пол рности полупериодов в первом.узле формировани  импульсов непойредственно, а во втором - через инвертор. При таком выполнении устройства на выходе каждого из блоков формиру- етс  импульс управлени  с задержкой на 180 эл. град. Така  структура устрэйства дл  управлени  инвертором позвол ет раздельно по полупериодам получить поконтурное р-эгулирование, при котором отпирание вентилей данного контура силовой схемы инвертора производ т в зависимости от сигнала рассогласовани , полученного из предыдущего цикла работы этого же контура . На чертеже представлена структурна  схегла дл  управлени  инвертором. Задатчик 1 угла запаса соединен своим выходом со входом блока 2 срав-нени , на другой вход которого поступает импульс по окончании инверторной коммутации от датчика 3 коммутации , измерительный трансформатор которого подключен к одной из секций вторичной обмотки силового трансформатора 4. На основе сравнени  фаз двух импульсов, пропорциональных заданному И фактическому углам запаса блок 2 формирует времзнной интервал рассогласовани  uS, причем знаку рассогласовани  соответствует сво  лини  св зи, (+д8 или - Д.8 ) к блоку 5 фазового управлени . На вход блока 5 также поступает сигнал о пол рности текущего полупериода от датчика б пол рности полупериодов, причем сигнал соответствует уровню логической единицы в положительном аолупериоде и уровню логического нул  в отрицательном полупериоде. Элементы И 7-10 соединены одним-из своих входов с генератором 11 тактовнк импульсов. В положительном полуггериоде высокий тотенциал от датчика б пол рности полупериод о.в поступает на входы элементов 7 и 8, а на вход элементов 9 и 10 поступает Низкий потенциал через инвертор 12. При этом на выходе элемента И 7 формируетс  пачка импульсов (модулированный сигнал + д8 ) , котора  поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 13. Таким образом, осуществл етс  коррекци  кодовой информации счетчика 13, котора  -пропорциональна фазе угла открыти  тиристоров соответствующего плеч преобразовател . В отрицательном полупериоде высокий потенциал на соответствующем входе элемента 10 обеспечивает прохо 1адение пачки импульсов с выхода элемента 10 на суммирую-дих вход реверсивного счетчика 14. Код счетчика 14 пропорционален фазе угла открыти  тиристоров другого плеча преобразовател . Перевод кодовой инфор1иации в фазоимйульсную осуществл етс  преобразовател ми 15 и 1-6 кодовой информации в фазоимпульсную, которые реализуют известный способ преобразовани . Преобразователь 15 имеет три входа, .Первый соединен с генератором 11 тактовых импульсов, второй - с выходом счетчика 13, а третий - с выходом датчика 6. Аналогичные св зи имеет преобразователь 16,отличие состоит лишь в том, что один из его входов соединен с датчиком б через инвертор 12. Выходы блоков 15 и 16 соединены с инвертором 17,причем управл ющие импульсы формируютс  каждым каналом с задержкой на 180 эл. град, и поочередна  работа каждого из плеч инвертора осуществл етс  строго в соответствующий полупериод питающего напр жени  Если сигнал рассогласовани  имеет отрицательный знак (-д), то работа схемы аналогична работе при положительном рассогласовании (-HS,(S) , но. пачки импульсов (частотно-модулированный сигнал рассогласовани  -дб) поступают теперь на вычитающий вход счетчика 13 с выхода элемента И 8 в положительном полупериоде, а на вычитающий вход счетчика 14 - с выхода элемента И 9 в отрицательном полупериоде . Предложенное устройство дл  управлени  инвертором позвол ет осуществй ь дл  обоих полупериодов напр жени , в общем случае в каждой С-ой фазе, поконтурное регулирование преобразовател  на посто нство угла запаса в зависимости от сигнала рассогласовани  между заданным и фактическим углами запаса, полученного из предьщущего цикла работы своего контура силовой схемы инвертора. При этом устойчивый режим инвертировани  и высокие динамические характеристики -переходных процессов, особенно при малых углах запаса, позвол ют значительно (до 25%) увеличить возврат активной электроэнергии рекуперации в контактную сеть. Формула Изобретени  Устройство дл  управлени  rh-фазным инвертором, содержащее п каналов управлени  по одному дл  каждой фазы каждый из роторах содержит блок срав нени , соединенный одним входом с датчиком коммутации, другим входом с эадатчиком угла запаса,а своими выходами положительного и отрицательного рассогласовани  т- с соответствующим входом блока фазового управлени , и датчик пол рности полупериодов , отлич. ающеес  тем, что, с целью повышени  устойчивости и улучшени  динамических характеристик работы инвертора, блок фазового управлени  содержит генератор тактовых импульсов, инвертор и два узла формировани  импульсов, каждый из которых состоит из двух элементов И, реверсивного счетчику и преобразовател  кодовой информации в фазоиг)тульсную, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом каждого из элементов И и с первым аходом каждого преобразовател  кодовой информации в фазоимпульсную, выход положительного рассогласовани  блока сравнени  соединен с вторым входом первого элемента И, а выход отрицательного рассогласовани  - с вторым входом второго элемента И каждого из узлов формировани  импульсов, выход датчика пол рности полупериодов соединен с третьим входом каждого из элементов И, относицихс  к первому узлу формировани  импульсов непосредственно, а к второму узлу формировани  импульсов - через инвертор , выходы первого и второго элементов И каадого из узлов формировани  импульсов соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входамк счетчика, вьссод которого соединен с BTOIMM входом пр еобразовател  кодовой информации в фазоимпульсную, третий вход которого соединен с датчиком полйрностн полупериодов в первом узле формировани  иМпульсов непосредственно , а во втором - через инвертор. Источники информации, прин тью во внимание при экспертизе 1.Патент США 3474321, кл. Н 02 М 7/04, 1968. 2.Авторские свидетельство СССР № 337070, кл. Н 02 Р 13/16, 1969.10 that the formation of pulses from the valves in each phase is carried out on the basis of the mismatch information in the previous half period, i.e. information on the operating mode of the counter-15 control loop of the converter A significant disadvantage of such a single control is that, with an increase in load, there is a slight difference in phase (within permissible values) over half-periods of control signals for unlocking the valves when the inverter operates with a small angle of reserve (about 20 el. Degrees and less) it is unstable, its operation is unstable, resulting in overturning. Such a phenomenon arises due to a sharp increase in the multiphase character of the generated control signals over half-periods, caused by a mismatch for the given half-period of the error obtained in the other half-period of the voltage. With a significant setpoint of the specified reserve angle, the transient processes in the inverter have a pronounced oscillatory nature, and when the setpoint is lowered, the operation of the controller becomes unstable. As a result of the observed occurrence, in one half-period of the inverter phase, the reserve angle will increase the width, and in the other half, the retention time of the locking properties of the valves operating in this half-period will be reduced. If the process of restoring the locking properties of the valves does not have time to complete by the time of alternating alternating voltage change, then the valves cannot be closed and with a further increase in voltage of another sign, the sum of generator and network imbalances will result in a short circuit called inverter tilting. The goal of power loss is to increase stability and improve the dynamic performance of the inverter. The goal is achieved by the fact that in the device for controlling the inverter the phase control unit contains a clock pulse generator and two pulse shaping units, each of which consists of two AND elements, a reversible counter, and a code information converter into a pulse-phase generator. connected to the first input of each of the elements And and to the first input of each converter of the code information into the phase-pulse, the output of the positive error of the comparison unit with It is connected with the second input of the first element I, and the negative mismatch output with the second input of the second element AND each of the pulse shaping unit, the output of the polarity sensor: half periods connected to the third input of each of the elements forming the pulses directly, and belonging to the second pulse shaping unit through the inverter, the outputs of the first and second elements AND of each of the pulse shaping units are connected respectively to the summing and subtractive inputs of the counter a, the output of which is connected to the second input of the converter information to the α-phase pulse, the third input of which is connected to the half-period polarity sensor in the first node of the pulse shaping indirectly, and in the second through the inverter. With this arrangement of the device, a control pulse with a delay of 180 e is formed at the output of each of the blocks. hail. Such a device structure for controlling the inverter allows for separate half-periods to obtain an off-loop p-adjustment, in which the valves of this circuit of the inverter power circuit are unlocked depending on the error signal obtained from the previous cycle of operation of the same circuit. The drawing shows a structural pattern for controlling the inverter. The stock angle adjuster 1 is connected by its output to the input of the comparison unit 2, to another input of which a pulse arrives at the end of the inverter commutation from the switching sensor 3, the measuring transformer of which is connected to one of the secondary sections of the power transformer 4. Based on the comparison of the phases of two pulses proportional to a given AND actual stock angles of block 2 forms a time difference interval uS, with the sign of the mismatch corresponding to the communication link, (+ g8 or –D.8) to block 5 of the phase control and. The input of block 5 also receives a signal about the polarity of the current half-period from the sensor b of the polarity of half-periods, and the signal corresponds to the level of the logical unit in the positive aoluperiod and the level of the logical zero in the negative half-period. Elements 7-10 are connected by one of their inputs to the generator of 11 cycles of pulses. In the positive half-period, the high total strength from the polarity sensor b is the half-period o.v. at the inputs of elements 7 and 8, and the input of elements 9 and 10 receives a low potential through the inverter 12. At the same time, at the output of element 7, a burst of pulses is formed (modulated signal + g8), which is fed to the summing input of the reversing counter 13. Thus, the code information of the counter 13 is corrected, which is proportional to the phase of the opening angle of the thyristors of the respective transducer arms. In the negative half-period, a high potential at the corresponding input of the element 10 provides for the passage of a burst of pulses from the output of the element 10 to the summed-up input of the reversible counter 14. The counter code 14 is proportional to the phase of the opening angle of the thyristors of the other arm of the converter. Conversion of the code information into the phase pulse is carried out by converters 15 and 1-6 of the code information into phase pulse, which implements a known conversion method. The converter 15 has three inputs. The first is connected to the generator of 11 clock pulses, the second to the output of counter 13, and the third to the output of sensor 6. The converter 16 has similar connections, the only difference is that one of its inputs is connected to sensor b through the inverter 12. The outputs of the blocks 15 and 16 are connected to the inverter 17, and the control pulses are generated by each channel with a delay of 180 e. hail, and alternate operation of each of the inverter arms is carried out strictly in the corresponding half-period of the supply voltage. If the error signal has a negative sign (-e), then the operation of the circuit is similar to the operation with a positive error (-HS, (S) but burst ( the frequency-modulated error signal (db) is now fed to the subtracting input of counter 13 from the output of the element And 8 in the positive half-period, and to the subtracting input of the counter 14 from the output of the element And 9 in the negative half-period. The control of the inverter allows for both half-periods of the voltage, generally in each C-th phase, the contour control of the converter for the constancy of the stock angle depending on the error signal between the target and the actual stock angles obtained from the previous cycle of its circuit of the inverter power circuit. At the same time, a stable inversion mode and high dynamic characteristics of transition processes, especially at small stock angles, allow significantly (up to 25%) to increase the return ivnoy power recovery to the catenary. Formula of the Invention A device for controlling an rh-phase inverter, containing n control channels, one for each phase, each of the rotors contains a comparison unit connected by one input to a switching sensor, another input to an output angle, and its positive and negative error outputs t with the corresponding input of the phase control unit, and the half-period polarity sensor, different. In order to improve the stability and improve the dynamic characteristics of the inverter, the phase control unit contains a clock pulse generator, an inverter and two pulse shaping units, each of which consists of two AND elements, a reversible counter and a code information converter into a phase pulser , while the output of the clock pulse generator is connected to the first input of each of the elements I and to the first output of each converter of the code information into a phase-pulse, the output of the positive The matching unit is connected to the second input of the first element I, and the negative mismatch output is connected to the second input of the second element AND of each of the pulse shaping units, the output of the half-period polarity sensor is connected to the third input of each of the AND elements, directly to the first pulse shaping node, and to the second pulse shaping unit through an inverter, the outputs of the first and second elements And each of the pulse shaping nodes are connected respectively to the summing and subtracting inputs AMK counter vssod which is connected to an input direct BTOIMM eobrazovatel codebook pulse position information, a third input coupled to a sensor polyrnostn half cycles at the first node directly to pulse shaping, and the second - through an inverter. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent 3474321, cl. H 02 M 7/04, 1968. 2. Author's certificate of the USSR No. 337070, cl. H 02 R 13/16, 1969.

Claims (1)

Формула изобретения 45The claims 45 Устройство для управления rh-фазным инвертором, содержащее гп каналов управления по одному для каждой фазы, каждый из которых содержит блок срав нения, соединенный одним входом с датчиком коммутации, другим входом с задатчиком угла запаса,а своими выходами положительного и отрицательного рассогласования - с соответствующим входом блока фазового управления, и датчик полярности полупериодов, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости и улучшения динамических характеристик работы инвертора, блок фазового управления содержит генератор тактовых импульсов, инвертор и два узла формирования импульсов, каждый из которых состоит из двух элементов И, реверсивного счетчик® и преобразователя кодовой информации в фазоипотульсную, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом каждого из элементов И и с первым входом каждого преобразователя кодовой информации в фазоимпульсную, выход положительного рассогласования блока сравнения соединен с вторым входом первого элемента И, а выход отрицательного рассогласования - с вторым входом второго элемента И каждого из узлов формирования импульсов, выход датчика полярности полупериодов соединен с третьим входом каждого из элементов И, относящихся к первому узлу формирования импульсов непосредственно, а к второму узлу формирования’ импульсов - через инвертор, выходы первого и второго элементов И кавдого из узлов формирования импульсов соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами счетчика, выход которого соединен с вторым входом преобразователя кодовой информации в фаэоимпульсную, третий вход которого соединен с датчиком полярности полупериодов в первом узле формирования импульсов непосредственно, а во втором - через инвертор.A device for controlling an rh-phase inverter, containing a gp of control channels, one for each phase, each of which contains a comparison unit connected by one input to a switching sensor, another input with a reserve angle adjuster, and its outputs positive and negative mismatch with the corresponding the input of the phase control unit, and a half-cycle polarity sensor, characterized in that, in order to increase stability and improve the dynamic characteristics of the inverter, the phase control unit contains a clock pulse generator, an inverter and two pulse shaping units, each of which consists of two AND elements, a reversible counter® and a phase-to-pulse code information converter, while the output of the clock generator is connected to the first input of each of the AND elements and to the first input of each converter code information into the phase-pulse, the output of the positive mismatch of the comparison unit is connected to the second input of the first element And, and the output of the negative mismatch is with the second input of the second element And of each of the pulse shaping nodes, the output of the polarity half-cycle polarity sensor is connected to the third input of each of the And elements related to the first pulse shaping node directly, and to the second pulse shaping node - through the inverter, the outputs of the first and second elements And each of the shaping nodes pulses are connected respectively to the summing and subtracting inputs of the counter, the output of which is connected to the second input of the code information converter into a phaeoimpulse, the third input of which is connected to the sensor m polarity of the half-cycles in the first node of the pulse formation directly, and in the second through the inverter.
SU802972106A 1980-07-30 1980-07-30 M-phase inverter control device SU921040A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802972106A SU921040A1 (en) 1980-07-30 1980-07-30 M-phase inverter control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802972106A SU921040A1 (en) 1980-07-30 1980-07-30 M-phase inverter control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU921040A1 true SU921040A1 (en) 1982-04-15

Family

ID=20914100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802972106A SU921040A1 (en) 1980-07-30 1980-07-30 M-phase inverter control device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU921040A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS607476B2 (en) Control device for inverter-alternating current machine drive device
CA1129494A (en) Sliding notch pulse width modulation (pwm)
US4028607A (en) Inverter control system
SU921040A1 (en) M-phase inverter control device
SU1476577A1 (en) Method for controlling three-phase direct frequency conversion
SU1387150A1 (en) Method of controlling thyristor inverter
SU1292138A1 (en) Three-phase-three-phase direct frequency converter
SU368700A1 (en) DIRECT FREQUENCY CONVERTER WITH SINGLE-PHASE OUTPUT
SU1305818A1 (en) D.c.voltage-to-three-phase quasisine voltage converter
SU1095344A1 (en) Method of adjusting direct-type three-phase frequency converter
RU2249896C2 (en) Single-phase instant-power passive component corrector
SU723751A1 (en) Frequency converter control method
SU1345299A1 (en) Bridge-type voltage converter
JP2558631B2 (en) Voltage type multiple PWM inverter
SU877748A2 (en) Self-sustained voltage inverter
SU1677821A1 (en) Three-phase voltage converter with ten-fold ripple frequency
SU1288868A1 (en) Device for phase control of one-phase bridge current inverter with compensating member
SU1415382A1 (en) Device for controlling d.c. to variable three-phase voltage converter
RU2107982C1 (en) Method for controlling converters by means of microprocessor system
SU1661936A1 (en) Method for controlling inverter
SU1483575A1 (en) Device for controlling self-excited bridge inverter
SU1376193A1 (en) Three-phase bridge rectifier
SU1432699A1 (en) Device for controlling variable bridge-type inverter
SU1495766A1 (en) Ac voltage stabilizer
SU1130988A1 (en) Adjustable a.c.voltage-to-a.c.voltage converter