Способ управления преобразователем частоты с непосредственной связью в режиме источника тока

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ В РЕЖИМЕ ИСТОЧНИКА ТОКА, выполненным в виде шести вентильных групп, подключенных по три к двум соединенным в звезду трехфазным вторичным обмоткам трехфазного согласующего трансформатора с включенным в цепи постоянного тока между нулевыми точками указанных звезд обмоток сглаживаю-. щим дросселем, путем формирования двух импульсных последовательностей выпрямительного и инверторного режимов с фазовыми углами соответственно oi и /3 относительно точек естественной коммутации вентилей и подачи их на вентильные группы согласно сигналам задания тока.выходной частоты и сигналам о реальных токах вентильных групп, определяемых нагрузкой, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования пу тем улучшения частотных свойств преобразователя , измеряют интервал комI мутации вентильных групп, формируют дополнительную последовательность (Л импульсов вьшрямительного режима с с минимальным по условиям включения углом запаздывания dig , и подают их только на указанном интервале коммутации , а фазовый угол /3 /3 импульсов инверторного режима устанавливают минимальным по условиям комму тации максимально возможного тока СП нагрузки..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я „„11 5011 (51)4 Н 02 M 5/27

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 1794909/24-07 (22) 12.06.72 (46) 23.08.85. Бюл. Ф 31 (72) А.П,Дуравкин, Ю.Л.Шинднес и И.И.Эпштейн . (53) 621.314.27(088.8) (56) Бернштейн И.Я. Тиристорные преобразователи частоты без звена постоянного тока, M..Ýíåðãèÿ, 1968, с.11-14.

Ровинский Н.А., Тикан В.А. Вентильные преобразователи частоты без звена постоянного тока. M.-Л. :Энергия, 1965. с.36. (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ

СВЯЗЬЮ В РЕЖИМЕ ИСТОЧНИКА ТОКА, выполненным в виде шести вентильных групп, подключенных по три к двум соединенным в звезду трехфазным вторичным обмоткам трехфазного согласующего трансформатора с включенным в цепи( постоянного тока между нулевыми точками указанных звезд обмоток сглаживаю-. щим дросселем, путем формирования двух импульсных последовательностей выпрямительного и инверторного режимов с фазовыми углами соответственно 0С и /3 относительно точек естественной коммутации вентилей и подачи их на вентильные группы согласно сигналам задания тока. выходной частоты и сигналам о реальных токах вентильных групп, определяемых нагрузкой, о т л ичающийся тем,что,сцелью расширения области использования пу.тем улучшения частотных свойств преобразователя, измеряют интервал коммутации вентильных групп, формируют дополнительную последовательность импульсов выпрямительного режима с минимальным по условиям включения углом запаздывания К0, и подают их только на указанном интервале коммутации, а фазовый угол /3 = / импульсов инверторного режима устанавливают минимальным по условиям коммутации максимально возможного тока нагрузки..

1175011

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразователям частоты с непосредственной связью, используемым для частотного управления асинхронным двигателем со стороны статора при короткозамкнутом роторе или со стороны ротора при подключении статора к сети переменного тока.

Целью изобретения является расширение области использования преобра- 10 зователя путем улучшения его частот" ных свойств.

На фиг.l показана силовая часть преобразователя; на фиг.2 — блоксхема системы управления преобразователем частоты, реализующая предложенный способ; на фиг.3 — временные диаграммы, поясняющие функционирование системы управления; на фиг.4— временные диаграммы, поясняющие фор" мирование выходных токов преобразователя, На измеренном участке коммутации выходящая из работы вентильная группа преобразователя переводится в инверторный режим с углом управления P (P — минимальный угол управления вентильными группами в инверторном режиме, исключающий опрокидывание инвертора), а входащая в рабо- З0 ту вентильная группа включается в максимальном выпрямительном режиме с углом управления,(— минимальный угол управления в выпрямительном режиме) . Группа, не участвующая З5 в коммутации работает с углом управления, необходимым для обеспечения заданной величины тока нагрузки. По окончании коммутации выходящая из работы группа выключает- 40 ся, а входящая начинает работать с текущим (заданным)углом управления ау

Изложенный принцип управления предполагает четыре этапа управле- 45 ния каждой вентильной группой.

Первый этап. В соответствии с сигналом управления о необходимости включения данной группы (в случае . двигателя двойного питания, 50 это определяется напряжением на кольцах двигателя) на тиристоры дан« ной группы должны подаваться управляющие импульсы. Но датчик тока предыдущей группы выдает сигнал о наличии в ней тока, поэтому на тирис торы дайной группы подают импульсы с углом управления

Второй этап. Сигнал о необходимости работы данной группы продолжает действовать, но датчик тока предыдущей группы выдает сигнал о нуле тока, на тиристоры данной группы поступают импульсы с углом управления ф, Третий этап. Снимают сигнал о необходимости работы данной группы, но датчик тока выдает сигнал о наличии в ней тока, и на тиристоры подают сигналы инверторного режима с углом управления /3, Четвертый этап. Отсутствует сигнал о необходимости работы данной группы, и датчик тока выдает сигналы о нуле тока в этой группе, импульсы снимаются.

Преобразователь частоты, реали- зующий способ управления с двумя систе мами, содержит трансформатор 1 вторичных обмоток, между нулями которых включена сглаживающая индуктивность 2.

К каждой трехфазной вторичной обмотке трансформатора подключены по три группы 3-8 из трех тиристоров, Каждые две группы 3 и 4, 5 и 6, 7 и 8 включены последовательно, общие точки являются выходными выводами преобразователя. Преобразователь частоты выходами подключен к двигателю 9. В каждую выходную фазу включены датчики 10 тока. В цепь сглаживающего дросселя включен датчик ll тока.

На входе регулятора 12 тока (фиг.2) сравнивают сигналы амплитуды переменного тока I dä и сигнал датчика 11 тока. Выходной сигнал регулятора 12 тока подают на вход СИФУ 13.. На вы» ходе СИФУ 13 получают три последовательности импульсов с углами управления К, М и Ро, причем к О соответствует минимальному углу запаздывания по условиям включения, à P — минимальному углу опережения по условиям выключения; М т — угол управления, соответствующий выходному напряжению регулятора 12 тока. На вход задающего генератора 14 подают сигнал задания частоты U . На выходе блозад ка 14 получают импульсы, частота которых пропорциональна U< . Эти имрс ф пульсы управляют работои пересчетного кольца 15. Соответственно выход блока 14 соединен с входом кольца 15, на выходе которого получают шесть сигналов длительностью Т /3 (Т вЂ” пе2 риод выходной частоты ), соответствую1175011 щих заданию проводимости тока вентильными группами 3-8. СИФУ 13, пе-ресчетное кольцо 15 и датчики 10 тока выходами соединены с входами логического устройства 16, с выходов

5 которого сигналы подаются на входы тиристоров преобразователя.

На диаграммах (фиг.3 ) обозначены ю о, К т, P — последовательности импульсов, используемые для управле- 10 ния одного тиристора группы 4 (Т1период частоты сети). Эти же импульсы используются для управления тиристорами той же фазы переменного тока сети, но в группах 6 и 8. На выходе

СИФУ 13 получают шесть таких последовательностей для управления восемнадцатью тиристорами преобразователя частоты. На выходе блока 15 получают шесть сигналов длительностью

Т /3 (Т вЂ” период BblxopHoé частоты) .

На фиг.3 для примера показаны сигналы А,, А, А„„, согласно которым должны включаться и проводить ток группы

4, 3 и 6 вентилей. Датчики тока на- 25 грузки выдают логические сигналы .

Ат 1наличия тока соответствующей

T(-Sl вентильной группы. При этом А логический сигнал проводимости тока группой 4, соответствующий току ?,1 . (фиг.3).

Устройство 16 имеет восемнадцать (по числу тиристоров, фиг.1 логических комбинационных схем, функционирующих одинаково согласно 35 следующему принципу. При появлении сигнала А > (фиг.3) на тиристоры ы группы 6 подаются импульсы В, они .продолжают поступать до тех пор, пока ток выходящей из работы группы 4 не спадет до нуля.. В это же время при наличии сигнала А сиг6 нал А 1 отсутствует и при наличии сигнала А> на тиристоры группы 4

4 подают импульсы / . При снятии сигнала А т импульсы на тиристоры групФ пы 4 не поступают, а на тиристоры группы 6 подают импульсы К . Таким образом, для рассматриваемой группы формируются три участка управления согласно следующей логической диаграмме

А 1. х Ат о

А х Ат

Аьт х Ат — /, Благодаря индуктивности 2 ток двигателя без пульсаций, причем величина тока регулируется изменением значения Кт сигналом с выхода регулятора 1 2 тока.

Изобретение обеспечивает расшире" ние частотного диапазона работы преобразователя, улучшение статических и динамических характеристик путем минимизации угла коммутации тока нагрузки за счет обеспечения максимальной величины напряжения преобразователя, действующего в контуре коммутации. Кроме того, повышается надежность работы преобразователя, особенно в том случае, когда нагрузка преобразователя препятствует коммутации. Такой режим наблюдается при работе преобразователя с углом 90 двигатель двойного питания

oi работает при скорости, ниже синхронной).

1 75011! 1750! I

11 75011 свг

С2

+ "г

rJ2 t

+ STAR

+gTCz а

Составитель Г.Мыцык

Техред M.Пароцай Корректор В.Гирняк

Редактор 0.1Орковецкая

Тираж 646

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное.Заказ 5210/54

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