ПЗ новое (1218705), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

После окончания коммутации тиристоры находятся в проводя­щем состоянии, поэтому на послекоммутационном интервале на­пря­же­ние на входе инвертора становится положительным и совпадает с направ­лением напряжения генератора. На следующем временном интервале 0 – (2 – ) при смене полярности напряжения конфигурация схемы ВИП остается неизменной, поэтому ток по-прежнему протекает через вентили . Направление тока и напряжения становятся противоположными. На оставшихся до конца полупериода временных интервалах и также происходит восстановление управляющих свойств тиристоров.

Для полупериода работы инвертора, соответствующего полярности напряжения , показанной сплошной стрелкой (смотририсунок1.7, а), электромагнитные процессы в схеме ВИП аналогичны рассмотренным ранее. Импульсы управления подаются, согласно алгоритму работы, на тиристорные плечи . После окончания коммутации на эти же тиристорные плечи с опережением на угол  подаются импульсы управления для их надежного открытия при малых токах рекуперации.

Из анализа работы инвертора на первой зоне регулирования следует, что для управления мостовой схемы инвертора из тиристоров достаточно только подачи импульсов управления _р. Однако при работе инвертора с большими значениями _р и малыми токами нагрузки для уверенного включения тиристоров в конце полупериода на них дополнительно подаются импульсы управления .

Следует отметить, что в отличие от режима тяги, в кривой напряжения инвертора на первой зоне регулирования отсутствуют нулевые интервалы с , переход от одного активного интервала к другому происходит только во время коммутации . В этой связи при уменьшении угла регулирования

( < 90 электрических градусов) на большей части полупериода напряжение становится положительным и имеют согласное направление с током . Среднее значение напряжения становится положительным, т. е. по существу инвертор переходит в выпрямительный режим работы.

Таким образом, можно сделать выводы

1. Минимальный угол открытия тиристов₀ и максимальное значение угла регулирования _{р мах} определяются минимальным анодным напряжением на тиристорах, необходимым для их надежного открытия.

2. Минимальная фаза импульсов управления _{р мin} ограничена процессами сетевой коммутации в выпрямительно-инверторном преобразователе.

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ АВАРИЙНЫХ ПРОЦЕССОВ В ВИП ЭЛЕКТРОВОЗА В РЕЖИМЕ РЕКУПЕРАЦИИ

2.1 Постановка задачи

Исследования аварийных процессов в ВИП электровоза удобно выполнять использовав программный пакет Multisim. Данное программное обеспечение позволяет реализовать математическую модель ВИП электровоза путем составления принципиальной электрической схемы ВИП эквивалентными элементами, представленными в среде Multisim(вентили, управляемые вентили, двигатель постоянного тока и т.д.). Изоображения компонентов схем соответствуют стандартным условным обозначениям, а изображение электроизмерительных приборов повторяют экраны и лицевые панели реальных устройств с функционирующими органами управления. Это позволяет повторить эксперимент в реальных условиях со стандартным набором оборудования и способствует получению измерительной информации схожей с реальными исследованиями.

2.2 Построение модели ВИП электровоза в режиме рекуперации

Для проектирования модели стенда выполним сопоставление реальных элементов схемы с элементами, представленными в среде Multisim и расчет параметров схемы.

Приняты следующие параметры источника переменного синусоидального напряжения:

- напряжение питания U_пит=30 В;

- частота питающего напряжения f=50 Гц;

Для управления тиристорами необходима система управления. Проектирование системы управления является трудоемкой задачей и в дипломном проектировании не рассматривается. Поэтому при моделировании работы стендов в качестве системы управления используются генераторы импульсов, настроеные таким образом, чтобы реализовать алгоритм работы ВИП в режиме тяги.

Для обеспечения работы ВИП в режиме рекуперации, необходимо управлять плечами тиристоров поочередно в пределах одного полупериода питающего напряжения. Длительность одного полупериода составляет Т/2, соответственно, приняты следующие параметры генераторов прямоугольных импульсов.

Параметры генератора V1, управляющего тиристорами D1-D8 в первый полупериод питающего напряжения, регулируемыми по фазе импульсами _рег:

- начальное значение напряжения – 0;

- амплитуда импульса – 5 В;

- задержка импульса – 1…9 мс, в зависимости от принятого угла управления;

- длительность фронта и спада управляющего импульса – 0,1 мс;

- длительность управляющего импульса – 1 мс;

- период следования управляющего импульса – 20 мс.

Параметры генератора V2, управляющего тиристорами D1-D8 вовторойполупериод питающего напряжения, регулируемыми по фазе импульсами _рег:

- начальное значение напряжения – 0;

- амплитуда импульса – 5 В;

- задержка импульса – 11…19 мс, в зависимости от принятого угла управления;

- длительность фронта и спада управляющего импульса – 0,1 мс;

- длительность управляющего импульса – 1мс;

- период следования управляющего импульса – 20 мс.

Параметры генератора V3, управляющего тиристорами D1-D8 в первый полупериод питающего напряжения, нерегулируемыми по фазе импульсами ₀: задержка импульса – 0,5 мс; остальные параметры аналогичны V1.

Параметры генератора V4, управляющего тиристорами D1-D8 вовторойполупериод питающего напряжения, нерегулируемыми по фазе импульсами ₀: задержка импульса – 10,5 мс; остальные параметры аналогичны V2.

Для симметричной работы тиристорных плеч, задержка управляющих импульсов на генераторе V2 относительно генератора V1 должна отличаться на 10 мс. Например, если на V1 задержка 5 мс, то на V2 задержка 15 мс.

Параметры элементов представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Элементы и аппараты, используемые при построении схемы ВИП электровоза в режиме рекуперации

Элемент	Параметр и краткое описание
1	2
	Источник переменного, синусоидального напряжения: 30 В, 50 Гц
	Силовой трансформатор: коэффициент трансформации – 1:1:1
	2мкФ – демпфирующий конденсатор
	36Ом – демпфирующий резистор
	Управляемый вентиль (тиристор)
	60В – э.д.с. генератора
	Аналоговая «земля»

Окончание таблицы 2.1

Согласно рассмотренным сведениям разработана принципиальная электрическая схема ВИП электровоза в режиме рекуперации, представлена на рисунке 2.1.

Рассматриваемая схема обеспечивает зонно-фазовое регулирование тока инверторного преобазователя. Первый импульс управляения подается с задержкой 5мс, что соответствует 90 электрическим градусам, аналогично принятой для регулирования в ВИП электровоза. Управление смежным плечом вентилей, подключающих источник э.д.с. к дополнительной обмотке трансформатора, осуществляется с задержкой 8мс, что соответствует 144 электрическим градусам. Таким образом, осуществляетсяпринцип зонного регулирования инверторного преобразователя. В схеме измерения тока нагрузки применена гальвоническая развязка.

Результаты моделирования работы управляемого инвертора при фазе регулирования α=90 и 144 электрических градусов на второй зоне, представлены на рисунке 2.2.

i

u

Рисунок 2.2 – Осциллограмма результата моделирования инвертора на второй зоне регулирования.

• u

По рисунку 2.2 видно, что полученные осциллограммы выпрямленного напряжения и тока согласуются с теоретическими диаграммами, следовательно, полученная программная модель схожа с физической моделью.

2.3 Моделирование и анализ аварийных режимов работы ВИП в режиме рекуперации

Рассматриваемые в данном разделе пропуски импульсов α₀ и α_рег(аварийные режимы) смоделированы в среде Multisim согласно представленным на рисунке 2.3– мгновенным схемам замещения инвертора на второй зоне регулирования.

.

Характеристики

Список файлов ВКР