Способ формирования частоты выходного напряжения преобразователя частоты с непосредственной связью

 

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ, заключающийся в том, что задают среднюю частоту выходного напряжения преобразователя независимо от частоты пита:ющей сети, отличающийся тем, что, с целью выравнивания токовых нагрузок силовых элементов преобразователя, задают период девиации частоты выходного напряжения, меньший величины тепловых постоянных времени силовых элементов преобразователя , задают величину отклонения частоты выходного напряжения от среднего значения, на первом полупериоде девиации уменьшают среднюю частоту выходного напряжения преобразователя на заданную величину отклонения, а на втором полупериоде девиации увеличива1ют среднюю частоту выходного напряжения на такую же величину.

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.SU„„1120481

g g Н 02 P 13/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21).3503355/24-07 (22) 25.10.82 (46) 23.10.84.Бюл. В 39 (72) Г. Г.Жемеров и Ю.П.Шинднес (71) Научно-исследовательский электротехнический институт Производственного объединения "ХЭМЗ" (53) 621 -316.727(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 264532, кл. Н 02 P 13/30,. 1968.

2. Жемеров Г.Г. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной связью. М., "Энергия", 1977, с. 280. (54)(57) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ

ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ, заключающийся в том, что задают среднюю частоту выходного напряжения преобразователя независимо от час. тоты питающей сети, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью выравнивания токовых нагрузок силовых элементов преобразователя, задают период девиации частоты выходного напряжения, меньший величины тепловых постоянных времени силовых элементов преобразователя, задают величину отклонения частоты выходного напряжения от среднего значения, на первом полупериоде девиации уменьшают среднюю . частоту выходного напряжения преобразователя на заданную величину отклонения, а на втором полуперио- . 3 де девиации увеличивают среднюю частоту выходного напряжения на такую же величину.

Ф l 120

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для выравнивания токовых нагрузок элементов силовой схемы тиристорного преобразователя частоты с непосредственной связью.

Известен способ управления преобразователем частоты с непосред-, ственной связью, заключающийся в том, что на выходе преобразователя устанавливают только такие значения час тоты, при которых однотипные алементы силовой схемы загружены равномерно(1 1.

Недостатком этого способа явля15 ется нарушение равномерности загрузки при плавном регулировании.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению- является способ формирования выходной часто20 ты напряжения преобразователя частоты с непосредственной связью, заключающийся в том, что задают среднюю частоту выходного напряжения преобразователя независимо от частоты питающей сети(2).

Недостатком известного способа является возможность возникновения . неравйомерной загрузки элементов силовой схемы из-за произвольного соотношения между входной и выход30 ной частотами преобразователя.

Целью изобретения является выравнивание токовых нагрузок однотипных элементов преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, 5 что согласно способу формирования частоты выходного напряжения преобразователя частоты с непосредственной связью, заключающемуся в том, что задают среднюю частоту выходного напряжения преобразователя независимо от частоты питающей сети, задают период девиации частоты выходного напряжения, меньший величины тепловых постоянных времени, силовых элемен. тов,преобразователя, задают величину отклонения частоты выходного напряжения от среднего значения, на первом полупериоде девиации уменьшают среднюю частоту выходного напряжения преобразователя на заданную реличину отклонения, а на втором полупериоде девиации увеличивают среднюю частоту выходного напряжения на такую же величину. 55

На фиг.1 представлена силовая схема преобразователя частоты с трехпульсными вентильными группами, 481 2 на фиг.2 — синусоиды напряжения питающей сети, напряжения на нагруз-..:. ке и тока нагрузки, на фиг.З устройство для осуществления способа управления.

Силовая схема содержит трансформатор 1 который питает вентиль- ные группы 2-4, каждая из которых содержит два тиристора, соединенные встречно-параллельно ° Между общей точкой всех тиристоров вентильных групп и нулем вторичной обмотки трансформатора включена нагрузка 5.

Устройство содержит генератор б частоты девиации, выходной сигнал которого через полупроводниковый ключ 7 поступает на вход, сумматора 8, где складывается с сигналом задания выходной частоты преобразователя. Суммарный сигнал с выхода сумматора 8 поступает на вход задатчика 9 частоты, выходной сигнал которого воздействует на блок 10 управления преобразователем частоты с непосредственной связью. Переключая с низкой частотой тиристоры вентильных групп 2-4 в нагрузке 5 формируют напряжение и ток низкой частоты, близкие по форме к синусоиде.

На фиг.2. представлены синусоиды напряжения питающей сети U„, напряже-. ния на нагрузке U>, тока нагрузки 3 . Угол сдвига тока нагрузки относительно выходного напряжения равен, а угол сдвига нуля выходного напряжения относительно руля напряжения питающей сети д" . При малых значениях отношения частоты питающей сети к частоте на выходе преобразователя Р = Ко / =2-4 имеет место наибольшая неравномерность загрузки тиристоров. Величина коэффициента неравномерности зависит от угла сдвига кривой выходного напряжения относительно напряжения питающей сети с

Если входная и выходная частоты неизменны, то угол не изменяется по времени. Если же выходную частоту изменять в небольших пределах, как в настоящем способе управления, то отношение частот Р изменяется во времени. При этом изменяется и угол д . Выбор периода изменения выходной частоты преобразователя близкий к значению тепловых постоянных силовых элементов и позволяет существенно уменьшить неравномерность токовой загрузки. Величина отклонения

112048 1. выходной частоты от среднего значения в ту или иную сторону должна составлять единицы процентов от этого значения.

Устройство работает следующим образом.

Аналогичный либо дискретный сигнал задания девиации выходной частоты преобразователя (h8>) поступает на вход генератора б, где преобразуется 10 в знакопеременный сигнал, амплитуда которого составляет 1-2Х от величи ны сигнала задания номинальной частоты на выходе преобразователя, а час-. тота определяется тепловыми постоян- 15 ными элементов. Выходной сигнал генератора 6 через полупроводниковый, управляемый внешним сигналом, ключ 7 поступает иа вход сумматора 8, где складывается (с учетом знака поляр- 20 ности полуволн сигнала генератора б) с сигналом задания частоты преобра- зователя. Суммарный сигнал с выхода сумматора 8 поступает на вход задатчика 9, выходной сигнал которого воз- 25 действует на блок IÎ управления преобразователем частоты с .непосредственной связью, задавая частоту и фазу переключения тиристоров его вентильных групп. Таким образом, рассматриваемое устройство позволяет на выход" ную частоту преобразователя Ю наклаг дывать колебания заданной амплитуды и частоты по сигналу разрешения на включение ключа 7. Включение ключа 7 производится при отношении частот

Р > 0,2.

Использование предлагаемого способа обеспечивает равномерную токовую загрузку однотипных элементов силовой схемы преобразователя частоты с непосредственной связью, повышает надежность и улучшает массо-габаритные показатели преобразователя, а также позволяет увеличить токовые нагрузки тиристоров преобразователя частоты на 40-707 по сравнению с известными, увеличить токовые нагрузки не только тиристоров,. но и других элементов силовой схемы преобразователя — дросселей, предохранителей, ошиновки, исключая глубокое насыщение питающего трансформатора субгармониками первичного тока.

1120481

Составитель В.Ииронов

Редактор Л.Лосева ТехредС.Иигунова Корректор Л. Пилипенко

Заказ 7758/44 Тираж 666 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4