Устройство для управления преобразователем частоты

Устройство для управления преобразователем частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорным преобразователем частоты со звеном постоянного тока. Целью изобретения является повышение надежности и упрощение. Устройство для управления преобразователем частоты 1 со звеном постоянного тока содержит выпрямитель 2, инвертор 3 и нагрузку 4, состоящую из нескольких последовательно включенных однотипных потребителей 5, которые имеют цепь регулирования мощности, состоящую из задатчика мощности 6, блока сравнения 7, регулятора 8. Цепь регулирования тока в цепи нагрузки преобразователя состоит из датчиков выходного напряжения 9 и выходного тока 10, первого и второго масштабных усилителей 11, 12, подключенных ко входам блока вычитания 13, последовательно к которому подключен блок переключения 14, интегратор 15 и регулятор 16. Применение устройства позволяет повысить надежность контроля состояния нагрузок. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цд 4 Н 02 М 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сл

Ь3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4422550/24-07 (22) 29.02.88 (46) 15.12.89. Бюл. М 46 (71) Производственное объединение

"Таллиннский электротехнический завод им. M.È. Калинина" (72) Г.Г. Нивняк, Е.М. Эрлих и АЛ. Аникин (53) 621.316. 727 (088,8) (56) Бунько В.А., Волотковский С.А., Пивняк Г.Г. Повышение безопасности рудничной электровозной оснастки.

M. Недра, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1020809, кл, Г 05 F 1/66, 1983 . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорным преобра.зователем частоты со звеном постоянИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорным преобразователем частоты со звеном постоянного тока, нагруженным на последовательный колебательный контур, индуктивно связанный с одним или Ьолее колебатель- . ными контурами, потреЬителями энергии, в частности также преобразователи применяются в качестве источников питания тяговых сетей бесконтактного электровозного транспорта.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение устройства.

ÄÄSUÄÄ 3529376 А1

2 ного тока. Целью изобретения являет- ся повышение надежности и упрощение.

Устройство для управления преоЬразо-, вателем частоты 1 со звеном постоянного тока содержит выпрямитель 2, инвертор 3 и нагрузку 4, состоящую из нескольких последовательно включенных однотипных потребителей 5, которые имеют цепь регулирования мощности, состоящую из задатчика мощности 6 Ьлока сравнения 7, регулятора 8. Цепь регулирования тока в цепи нагрузки преоЬразователя состоит из датчиков выходного напряжения 9 и выходного тока 10, первого и второго масштабных усилителей 11, 12 подключенных ко входам блока вычитания 13 последовательно к которому. подключен блок переключения 14, интегратор 15 и регулятор 16. Применение устройства позволяет повысить надежность контроля состояния нагрузок. 1 ил.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для управления преобразователем частоты.

Преобразователь частоты 1 со звеном постоянного тока содержит выпрямитель 2, инвертор 3 и нагрузку 4, состоящую из нескольких последовательно включенных однотипных потребителей 5. Последние имеют цепь регулирования мощности, состоящую из задатчика 6 мощности, блока 7 сравнения, регулятора 8. Задатчик 6 через блок 7 соединен с регулятором 8 и потребителем 5. Цепь регулирова3 1529376

R = R + ? R

11 минн

1-- 1 ния тока в цепи нагрузки преобразователя состоит из датчиков 9 и 10 выходного напряжения и выходного тока, преоЬразователя частоты i, первого и второго масштабных усилителей 11 и

12, которые своими входами подключения соответствующего к датчикам 9 и

10, а выходами к блоку вычитания 13, последовательно к которому подключены блок переключения 14, интегратор

15 и регулятор 16 выходного тока инвертора, который предназначен для подключения к управляющим Hxortàì выпрямителя 2 и инвертора 3, Коэффициенты усиления датчиков на15 пряжения 9 и тока 10 соответственно равны k1 и.1 . g а коэффициенты усиления масштабных усилителей. 11 и 12 соответственно k и 1с, котoj)blB ollределяются из условия .

К,1 (r)

МИН Н

З 4 где К „„- минимальное сопротивление 25 нагрузки преоЬраэователя частоты 1 в случае отсутствия потреЬления мощности всеми потребителями

S определяемое только паразитными потерями в тяговой сети между преобразователем 1 и потребителями 5.

Устройство работает следующим образом.

При последовательном включении потребителей 5 и расположении их на

1 @ большом расстоянии от преобразователя

1 целесообразно регулировать выходную

40 мощность преобразователя в зависимости or изменения сопротивления Rq, .

i-ro потребителя 5 и тока в цепи нагрузки инвертора I, Регулирование тока повышает КПД системы преобразователь 1 — нагрузка 4 при тяговом характере нагрузки. Существуют два основных режима работы преобразователя 1, первый - режим холостого хода, . когда все потреЬители мощности 5 о;— ключены, второй — режим нагрузочный, когда хотя бы один иэ зацатчиков :.orItности Ь задает потребителю мощности

5 сопротивление потребления R,„,. O, тогда суммарное сопротивление нагрузки преобразователя 1 равно:

При этом напряжение на выходе преобразователя 1 в рабочем режиме равно

U,, =,Кн — — тн(К „+, R„)

I = \

Блок вычитания 13 можно, например, реализовать по схеме компаратора, который имеет два. возможных состояния на выходе: первое, — когда разность входных сигналов больше нуля, второе, — когда ра. иост. входных сигналов равна или меньше нуля. Напряжение на входе блока вычитания

13 с учетом коэффициентов усиления датчиков 9,10 и масштабных усилителей 11, 12 равно: выхК11 2 н ь 4 н 3 4 (мин н а с учетом условия настройки масштабных усилителей l 1, 12 (1) последнее выражение можно преобразовать к виду

Данное выражение orределяет разность входных ып нилов на входе блока вычитания 13.

При нагруэочном режиме преобразо-, ват -na 1 когда задатчиком мощности 6, задано потребителю мощности 5 сопротивление потребления R ..Ф О на .вхоН1 де блока вычитания 13 разность входных сигналов больше нуля и сигнал на его выходе устанавливает блок переключения 14 так, что он формирует сигнал постоянного тока определенной полярности, который подается на вход интегратора 15. Напряжение на его выходе линейно возрастает до величины насыщения интегратора 15. Выходной ток преобразователя однозначно связан с выходной величиной интегратора,„ являющейся заданием для регулятора 16.

При переходе системы преобразователь — нагрузка в режим холостого хода, когда задания потребителям мощности 5 отсутствуют, сопротивление потребления К н„ = О, тогда разность входных сигналов на входе блока вычитания 13 при настройке масштабных усилителей 11, 12 по условию (1) рави,,:.

15293 7á или меньше нуля и выход блока 13 переводит блок переключения 14 в состояние, когда он формирует сигнал противоположной полярности, который ( подается на вход интегратора 15.

Ток 1„ падает. Уменьшение I происходит до тех пор, пока интегратор не выйдет на другой уровень насыщения выходного сигнала интегратора, что соответствует минимальному току на выходе преобразователя и обеспечивает минимальные потери в нагрузке и преобразователе на холостом ходу.

10.Формула изобретения

Устройство для управления преобразователем частоты со звеном постоянного тока, выпрямителем, инвер15

Приведенное устроиство управле- . ния преобразователя частоты и условие настройки (1) масштабных коэффициентов позволяет создать систему преобразователь — нагрузка для бесконтактного электровозного транспорта, в которой настройка не зависит от величины тока в тяговой сети, и задавать наиболее экономический режим работы источника питания можно только по выходным параметрам преобразователя.

Учитывая тяговой характер нагрузки, режим холостого хода составляет до

30-35# от общего рабочего времени всего Ьесконтактного транспорта.

Применение предлагаемого, устройства исключает приемно-переданпцую аппаратуру и каналы связи потреЬителей и преоЬразователя, повысить надежность работы.

k1ka мин и = "!

3 Ф коэффициенты усиления. датчиков напряжения и тока соответственно; коэффициенты первого и второго масштабных усилителей соответственно; минимальное сопротивление нагрузки инвертора.

К мин н тором и нагрузкой, состоящей из группы потребителей с регулируемой мощностью потребления энергии, содержащее регулятор выходного тока инвертора, выход которого предназначен для подключения к управляющим входам выпрямителя и инвертора, последовательно включенные блок переключения полярности и интегратор, причем выход интегратора соединен с входом регулятора выходного тока инвертора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, оно снаЬжено датчиками тока и напряжения инвертора, двумя масштабными усилителями и блоком вычитания, причем входы датчиков напряжения и тока подключены к выходу инвертора, а их выходы вЂ,соответственно к входам первого и второ:-о масштабных усилителей, выходы кото рых подключены к входам блока вычитания, который выходом подключен к входу блока переключения, причем отношение коэффициенгов усиления датчиков тока, напряжения и масштабных усилителей установлены из условия