Способ управления преобразователем частоты

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления преобразователями частоты. Целью изобретения является повьшение надежности за счет равномерного распределения тока между ячейками преобразователя. Тиристоры разных ячеек преобразователя включаются при одинаковых напряжениях . Поэтому напряжения, прикладычаемые к дросселям насыщения, также одинаковы, что обеспечивает одинаковую величину задержки тока в них и одинаковую загрузку ячеек по току и напряжению. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i (Л 00 о ю

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИН

„„SU„„1302405 д1 (5D 4 Н 02 M 7/48

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТИ

{57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления преобразователями частоты. Целью нзобретения является повьппение надежности за счет равномерного распределения тока между ячейками преобразователя.

Тиристоры разных ячеек преобразователя включаются при одинаковых напряжениях. Поэтому напряжения, прикладываемые к дросселям насыщения, также одинаковы, что обеспечивает одинаковую величину задержки тока в них и одинаковую загрузку ячеек по току и напряжению. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (21) 3935384/24-07 (22) 30.07.85 (46) 07.04.87.Бюл. У 13 (71) Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе (72) А.В.Иванов, А.M.Уржумсков и В.А.Алехин (53) 621.314.572 (088.8) (56) Беркович E.È. и др. Тиристорные преобразователи повьппенной частоты для электротехнических установок.

Л.: Энергоиздат, 1983, с.57.

Кацнельсон С.М. и др. Тиристорный преобразователь частоты 2500 Гц мощностью 120кВт для плавки материалов.

Труды УАИ, вып.48, сб.3, Уфа, с.3942.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ся равными :улю.

Дальнейшая работа устройства определяется законом изменения напряжения на тиристорах преобразователя.

При работе на чисто активную нагрузку напряжение на тиристоре после его выключения монотонно возрастает. При! 130240

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к устройствам управления многоячейковыми полупроводниковыми преобразователями частоты.

Целью изобретения является поныв шение надежности за счет равномерного распределения тока меж у ячейками.

На фиг.! представлена функциональ- 1О ная схема управлечия двухячейковым преобразователем частоты; на фиг.? временные диаграммы напряжений и токов, поясняющие работу схемы.

В устройстве в качестве преобра — "5 зователя частоты может быть использован двухячейковый преобразователь на базе простого несимметричного инвертора с закрытым входом и диодом встречного тока с параллельным сое- 20 динением ячеек между собой. Для снижения скорости нарастания токов в тиристорах последовательно с тиристорно-диодной цепочкой включаются насыщающие дроссели.

Система управления (фиг.1) содержит задающий генератор (ЗГ) 1,формирователь 2 управляющих сигналов (ФУС)тиристора первой ячейки преобразователя, ФУС 3 тиристора второй 30 ячейки, блок 4 выборки и хранения

УВХ, компаратор 5, четыре D-триггера 6 — 9, двухвходовой логический элемент ИЛИ-НЕ 10, три инвертора

11 — 13, датчики 14 и 15 напряжения :!5 тиристора первой ячейки и тиристора второй ячейки.

Выход ЗГ связан с входом ФУС 2 и со счетными. входами триггеров 6 и 7, причем вход триггера 7 подключен к 40 выходу ЗГ через инвертор 11. Выход триггера 6 связан с управляющим входом УВХ 4 (входом управления режимом работы УВХ), вход УВХ связан с датчиком 14 напряжения тиристора первой ячейки преобразователя. Выход

УВХ 14 подключен к одному из входов компаратора 5, а другой вход компаратора связан с датчиками 15 напряжения тиристора второй ячейки. Счетные „g входы триггеров 8 и. 9 связаны с выходом компаратора 5, причем вход триггера 9 подключен к выходу компаратора через инвертор 12. Выхоцы триггеров 8 и 9 подключены к входным выводам двухвходового логического элемента 10, а выход последнего связан с ФУС 3 и входом инвертора

13, который своим выходом подключеч

5 2 к S- входам триггеров 6 и 7. Триггер

7 выходом подключен к К-входам триггерон 8 и 9.

В исходном состоянии (t=O) триггеры 6 и 7 находятся в единичном состо,нии, т.c . на выходе триггеров установлены высокие потенциалы, а триггеры 8 и 9 — в нулевом. ЗГ формирует последовательность прямоугольных импульсов напряжения (фиг.2),поступающие на вход ФУС-2 для тиристора первой ячейки преобразователя. Причем импульсы управления U на выхог де ФУС 2 формируются в момент формирования отрицательного фронта импульсов U„ e. в момент времени t ;t и т.д. Одно1 3 временно этим же отрицательным фронтом D-триггер 6 переключается из единиччого соСтояния в нулевое, переводя тем самым УВХ 4 в режим хранения информации (так как выходное напряжение триггера 6 здесь служит для управления режюлом работы УВХ).

При этом на выходе УВХ сохраняется напряжение П (т.;, соответствующее

1/ У напряжению иа входе УВХ U л (г.,), пропорциональное напряжению на тиристоре первой ячейки в момент t,, т.е. в момент включения первой ячейки преобразователя. Напряжение U<(t,) сравнивается компаратором 5 с напряжением датчика 15, сигнал с которого пропорционален напряжению на тиристоре второй ячейки.

До момента г. = t триггер 7 оста2 ется в единичном состоянии и на

R-входах трглггеров 8 и 9 сохраняет— ся сигнал, соответствующий логической единице, пац действием которого указанные триггеры находятся в нулевом состоянии и не реагируют на сигналы компаратора 5. В момент С 2 напряжение U, задающего генератора 1 становится равнкгм логической единице, что вызывает переключение инвертора 11 в состояние логического нуля. Стрица-: тельным фро,-:.,том сигнала с инвертора

li триггер 7 переключается в состояние логическ:ого нуля, сигналы на

R-входах триггеров 8 и 9 становят1 302405 них и одинаковую загрузку ячеек по току и напряжению. Равномерная загрузка ячеек повышает надежность преобразователя.

Предлагаемый способ управления

5 не трудно распространить и на преобразователи, содержащие не две, а более ячеек.

При колебательном законе измене3 работе на резонансную нагрузку напря жение на тиристорах изменяется по ко лебательному закону (фиг.2).

В общем случае напряжение с датчика 15 может иметь произвольную фор му, в момент t=t д может быть как больше, так и меньше напряжения на выходе УВХ 6.

Пусть в момент t=t напряжение

2 на выходе УВХ 4 меньше напряжения f0

U, с датчика 15 напряжения и напряжение на выходе компаратора 5 соответствует логической единице. Данное состояние компаратора сохраняется до момента t=t>. момент гэ напряжение

Б5 становится меньше напряжения Ь, 6 что вызывает переключение компаратора 5 в нулевое состояние. Отрицательным фронтом выходного напряжения KQMIIapaTopa триггер переключает- 2р ся в единичное состояние, что вызывает переключение элемента ИЛИ 10 и формирование ФУС 3 управляющего сигнала U для тиристоров второй ячейки преобразователя. 25

Одновременно, сигнал с элемента

ИЛИ 10 через инвертор 13 поступает на входы триггеров 6 и 7 и устанавливает их в состояние логической единицы. После переключения триггеров 30

6 и 7 триггеры 8 и 9 переключаются в состояние логического нуля, а устройство 4 выборки — хранения — в режим выборки и рассмотренные процессы повторяются. 35

В случае, если в момент t=t напряжение U на выходе УВХ 4 больше напряжения U с датчика 15 напряженйя, то напряжение на выходе компаратора 5 равно логическому нулю и 40 данное состояние сохраняется до момента t t . В момент г з напряжение

U становится больше напряжения U6, i6 что вызывает переключение компаратора 5 в единичное состояние. Положи†45 тельным фронтом выходного напряжения компаратора 5 через инвертор 12 триггер 9 переключается в единичное состояние. Далее работа схемы аналогична рассмотренному случаю. 50

Таким образом, в устройстве, реа— лизующем предлагаемый способ управления, тиристоры разных ячеек преобразователя включаются при одинаковых 55 напряжениях. Поэтому напряжения, прикладываемые к дросселям насыщения, также одинаковы, что обеспечивает одинаковую величину задержки тока в ния напряжение на тиристоре в закрытом состоянии не однозначно. (фиг.2) и сравнение напряжений необходимо производить, начиная с момента времени, близкого к полупериоду работы преобразователя. В устройстве (фиг.1) сравнение напряжений U U производится, начиная с момента

Т

t = — — — t

2 Рн где Т вЂ” период работы преобразователя, — максимально возможное время

>н задержки дросселя насыщения.

Это достигается тем, что задающий генератор 1 выполнен несимметричным (фиг.2) и t — t c t — t на величину tð„.

Б случае, если преобразователь имеет не две, а несколько ячеек, то сравнение напряжений на тиристорах необходимо производить, начиная с

k момента t = — — Т вЂ” t, где k— и Эк номер очередной ячейки преобразователя.

Формула изобретения

1.Способ управления преобразователем частоты, содержащим тиристорные ячейки с дросселями насыщения, заключающийся в том, что формируют отпирающие импульсы для тиристорных ячеек, при этом фазовый сдвиг между отпирающими импульсами, включаемой ячейки и последующей определяют по измеряемому электрическому .параметру ячеек, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет равномерного распределения тока между ячейками, измеряемым параметром включаемой ячейки является напряжение, которое далее запоминают и сравнивают с напряжением последующей ячейки.

2.Способ управления по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что сравне1302405 ние напряжений на ячейках произвоцят, начиная с момента времени и

k с - — — т и Эн ячейки.

EMgяр

11 яг

Составитель Е . Калинкин

Редактор А.Р1андор Техред A.Êðàâ÷óê Корректор Н.Король

Заказ 1222/54 Тираж б61 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4 где Т вЂ” период работы преобразоватеИ г

Ь,у

И количество ячеек; номер очередной включаемой ячейки, начиная с второй; максимально возможное время задержки, создаваемое дросселем насышения при включении