ПЗ новое (1218705), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

Рисунок 2.3 – Схемы замещения инвертора на второй зоне регулирования

После подачи нерегулируемых по фазе импульсов α₀ на плечи V1 и V6 инвертора (рисунок 2.3), в момент времени, соответствующий интервалу ϑ₇–ϑ₈ происходит коммутация тока малого контура с плеча V4 на плечо V6, а также с плеча V5 на плечо V1 большого контура секций вторичной обмотки тягового трансформатора. По окончании коммутации тиристорные плечи V4и V5закрываются и восстанавливают свои запирающие свойства, далее в работе будут участвовать плечи V1 и V6 и обе секции вторичной обмотки тягового трансформатора. При нарушении нормального режима работы и неподачи управляющего импульса на первое плечо ВИП появляются аварийные процессы, в результате которых тиристор V1 остается в закрытом состоянии (рисунок 2.4), коммутация в контуре V5–V1 не происходит и тиристор плеча V5 продолжает пропускать ток. После окончания коммутации в плечахV4–V6 напряжение инвертора определяется плечамиV5–V6 у которых осциллограмма тока и напряжения (рисунок 2.5) аналогична интервалу ϑ₃–ϑ_4.

Во время коммутации напряжение на входе инвертора (рисунок 2.6) равно нулю, поскольку вторичная обмотка трансформатора оказалась закороченной коммутируемыми вентилями. В цепи индуктивности генератора и сглаживающего реактора происходит накопление магнитной энергии для поддержания тока на последующих интервалах работы преобразователя.

Рисунок 2.4 – Схемы замещения инвертора на второй зоне регулирования при отсутствии управляющего импульса на первом плече.

Рисунок 2.5 – Показания осциллографа XSC1 при отсутствии управляющего импульса на первом плече.

Рисунок 2.6 – Диаграмма напряжения инвертора при отсутствии управляющего импульса на первом плече.

На интервале ϑ₃–ϑ₄(рисунок 2.3) при подаче нерегулируемых импульсов управления α₀ на второе и пятое плечо происходит коммутация тока с плеча V6 на печоV2 и с плеча V3 на плечо V5, в результате которой, напряжением приложенным к катодам закрываются третий и шестой тиристоры (интервал ϑ₄–ϑ₅). Однако коммутации с плеча V6 на плечо V2 не возникает в силу того, что на плечо V2 импульс управления с фазой α₀ не подается (рисунок 2.7).

Рисунок 2.7 – Схемы замещения инвертора на второй зоне регулирования при отсутствии управляющего импульса на втором плече

Причиной неподачи импульса, например, является возникновение неисправности в системе управления ВИП, БУВИП или в системе формирования импульсов (СФИ). Согласно представленной осциллограммы аварийного режима ВИП (рисунок 2.8) образуется буферный контур протекания тока через плечи V6 и V5, минуя вторичную обмотку тягового

Рисунок 2.8–Показания осциллографа XSC1 при отсутствии управляющего импульса

на втором плече

трансформатора, выпрямленное напряжение при этом равняется нулю (рисунок 2.9).В эти же моменты времени происходит разряд в сеть электромагнитной энергии накопленной в индуктивности L1, поэтому ток в инверторе не достигает нулевых значений, а поддерживается на определенной величине.

Во всех интервалах ЭДС двигателей, работающих в генераторном режиме, неизменны по величине и направлению. Направление ЭДС соответствует направлению проводимости вентилей. Напряжение в трансформаторе меняется по синусоиде. Очередность открытия тиристоров плеч 1–6 такова, что позволяет выделить из синусоиды те участки, в которых напряжение трансформатора в большей части полупериода направлено против ЭДС двигателей.

Рисунок 2.9 – Диаграмма напряжения инвертора при отсутствии управляющего импульса на втором плече.

Регулирование тока и, соответственно, режима рекуперации осуществляется изменением угла открытия тиристоров. С увеличением угла открытия увеличивается напряжение и уменьшается ток рекуперации. И наоборот, с уменьшением угла открытия уменьшается напряжение трансформатора и увеличивается ток рекуперации.

В момент времени соответствующий точке ϑ₁ диаграммы напряжения инверторана второй зоне регулирования подается импульс управления α_рег=90электрических градусов на третье плечо ВИП (рисунок 2.3). Далее на интервале ϑ₁–ϑ₂ происходит коммутация и ток в плече V3 возрастает, а в плече V1 падает до нуля. На временном интервале ϑ₂–ϑ₃ напряжение инвертора обусловлено выводами одной из двух имеющихся секций тягового трансформатора. В аварийном режиме при пропуске импульса управления третьего плеча контур тока между тиристорами V1–V3 (рисунок 2.10) не возникает, коммутация в этих плечах не происходит и на временном интервалеϑ₂–ϑ₃ в работе остаются две секции вторичной обмотки трансформатора (рисунок 2.11).Как видно из показаний осциллографа (рисунок 2.12) ток генератора на этом интервале равен нулю.

Рисунок2.10 – Схемы замещения инвертора на второй зоне регулирования при отсутствии управляющего импульса на третьем плече.

Рисунок 2.11 – Диаграмма напряжения инвертора при отсутствии управляющего импульса на третьем плече.

Рисунок 2.12 – Показания осциллографа XSC1 при отсутствии управляющего импульса на третьем плече.

Согласно штатного алгоритма управления на интервале ϑ₅–ϑ₆(рисунок 2.3) при подаче регулируемых импульсов управления α_рег на четвертое плечо ВИП происходит коммутация тока с плеча V2 на плечо V4 в результате которой напряжением приложенным к катоду второго плеча тиристор закрывается и в работе остается одна секция вторичной обмотки тягового трансформатора (интервал ϑ₆–ϑ ₇). В аварийном режиме (рисунок 2.13) коммутация с плеча V2 на плечо V4 не возникает по причине отсутствия импульса управления с фазой α_рег на четвертом плече инвертора, в работе попрежнему остаются две секции тягового трансформатора (рисунок 2.14) и поэтому, как видно из показаний осциллографа на рисунке 2.15– напряжение инвертора продолжает регулироваться максимальным числом секций вторичной обмотки тягового трансформатора.

Рисунок 2.13 – Схемы замещения инвертора на второй зоне регулирования при отсутствии управляющего импульса на четвертом плече.

Рисунок 2.14 – Диаграмма напряжения инвертора при отсутствии управляющего импульса на четвертом плече.

Рисунок 2.15–Показания осциллографа XSC1 при отсутствии управляющего импульса на четвертом плече.

В штатном режиме работы инвертора на второй зоне регулирования на временном интервале ϑ₃–ϑ₄ (рисунок 2.3) одновременно подаются импульсы управления α₀ на пятое и второе тиристорные плечи ВИП. При этом, в отличие от режима тяги, инверторная коммутация (интервал 3–4) происходит параллельно в большом (с тиристоров V6 наV2) и в малом (с V3 наV5) контурах коммутации. Из рисунка 2.3 видно, что на этом интервале времени все вторичные обмотки трансформатора зашунтированы коммутируемыми тиристорами, поэтому напряжение (рисунок 1.7) на входе инвертора равно нулю. В аварийном режиме, при отсутствии управляющего импульса на пятом плече инвертора на иртервале ϑ₃–ϑ₄ (рисунок 2.16) коммутация в контуре V3–V5 не происходит, тиристор V5 в работу не вступает, а тиристор V3 продолжает пропускать ток. В большом контуре (V6–V2) после подачи управляющего импульса α₀, коммутирующим током запирается тиристор V6 и открывается тиристор V2, под нагрузкой остается одна секция тягового трансформатора, этим обуславливается наличие напряжения инвертора в аварийном режиме (интервал ϑ₃–ϑ₄) рисунок 2.17. Далее на интервале ϑ₄–ϑ₅ вместо двух секций трансформатора в работе остается одна, поэтому кривая напряжения будет вдвое меньше аналогичной для работы в штатном режиме схемы. После подачи импульса управления α_рег на плече V4 в интервале ϑ₅–ϑ₆ образуется малый контур тока коммутации (с тиристораV2 наV4). К моменту времени, соответствующему точке ϑ_6, ток плеча V2 падает до нуля и плечо закрывается. В момент времени, соответствующий интервалу ϑ₆–ϑ₇ образуется буферный контур протекания тока который не падает до нуля, а поддерживается электромагнитной энергией накопленной в индуктивности L1 (рисунок 2.18), напряжение на данном интервале равно нулю.

Существует несколько способов регулирования выходного напряжения инверторов. Один из них, позволяет регулировать величину выходного напряжения за счет изменения входного инвертора Е_d. Для реализации такого способа регулирования на входе инвертора необходимо включать преобразователь, например управляемый выпрямитель, с помощью которого можно изменять входное напряжение.

При импульсном способе регулирования напряжения однофазного инвертора форма напряжения на его выходе представляет собой последовательность импульсов.

Рисунок 2.16 – Схемы замещения инвертора на второй зоне регулирования при отсутствии управляющего импульса на пятом плече.

Рисунок 2.17 – Диаграмма напряжения инвертора при отсутствии управляющего импульса на пятом плече.

Рисунок 2.18–Показания осциллографа XSC1 при отсутствии управляющего импульса на пятом плече.

Согласно штатного алгоритма управления на второй зоне регулирования при нормальном режиме работы инвертора в момент времени соответствующий интервалу ϑ₇–ϑ₈(рисунок 2.3)подаются импульсы управления α₀на тиристоры плечейV1 и V6 образовывая коммутацию тока в большом (V5–V1) и малом (V4–V6) контурах секций вторичной обмотки. В результате напряжением приложенным к катодам закрываются тиристоры плеч V5 и V4, в работу вступают плечи V6 и V1, а также две секции вторичной обмотки тягового трансформатора (интервал ϑ₈–ϑ₁). При пропуске импульса α₀плеча V6 инвертора (рисунок 2.19) коммутация в контуре V4–V6 не происходит,

Рисунок 2.19 – Схемы замещения инвертора на второй зоне регулирования при отсутствии управляющего импульса на шестом плече.

тиристор плеча V6 не открывается, а тиристор плеча V4 продолжает пропускать электрический ток. На этом же интервале в контуре V5–V1 протекают процессы, аналогичные описанным выше для штатного режима работы. В момент времени соответствующий интервалу ϑ₈–ϑ₁ ток протекает через открытые тиристорные плечи V4 и V1, в аварийном режиме, в нагрузке при этом остается только одна полуобмотка и, как видно из диаграммы напряжения инвертора (рисунок 2.20), полуволна кривой напряжения в аварийном режиме будет сглаженней полуволны нормального режима.

Рисунок 2.20 – Диаграмма напряжения инвертора при отсутствии управляющего импульса на шестом плече.

В момент времени соответствующий интервалу ϑ₁–ϑ₂ на тиристор плеча V3 подается регулируемый по фазе импульс α_рег, затем в контуре V1–V3 происходит коммутация тока, ток в плече V1 падает до нуля и тиристор закрывается. На интервале ϑ₂–ϑ₃ после открытия тиристора плеча V3 образуется контур тока разряда электромагнитной энергии накопленной в индуктивности L1, через открытые тиристоры плечейV3 и V4 поэтому величина его не падает до нуля, а поддерживается на определенных значениях (рисунок 2.21). Напряжение инвертора данном интервале равно нулю.

Рисунок 2.21–Показания осциллографа XSC1 при отсутствии управляющего импульса на шестом плече.

В ведомом сетью инверторе закрытие ранее проводившего ток тиристора осуществляется под действием обратного напряжения, поступающего к нему через смежный тиристор ВИП от вторичной обмотки трансформатора. Открытие очередного тиристора может происходить только при положительном анодном напряжении. Только в этом случае обеспечивается его открытие и к проводившему ток тиристору будет прикладываться обратное напряжение. Из этого условия следует, что фактическое значение угла α_рег должно быть меньше 180 электрических градусов на некоторый угол β, необходимый для восстановления управляющих свойств ранее проводившего ток тиристора.

3 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ РАБОТЕ ЛОКОМОТИВНЫХ БРИГАД

Характеристики

Список файлов ВКР