Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты

 

i-i:iOUtXMcni f ri-ii :n.-iri cw к i)fM:i6p;j. . ibliliil техПИ чО и МОЖОГ бЫТ ЯСИ(л ЬЧО.;;;:) при nocTpoeniU 1рО.бра;к;ва гелей частоть д;|и чагтотиш О iip;-ii :ieiiH;i электропри();1;ь ми. 1о, 1ь м:-;обр(:тсния - (lOBbiiiiCiiiii паде/ i . J.i-L i r .V i / III, I , L-rr-rJ JiMII T7Jri,. r,T Tin |- - i VI«-Th- K- ; Kr l-;f LJ i-..jI u) uj...i . .---i 74 I Иг i i 7 zif, I I .iJ ---- i t%-L;;,. I .:.. Г.. I .-,;I r r-4 /0 1 .5 - 28 Л . ., epaiiU-ii : .и;;:- геля иг ка 1И}.:к.( пь:х;1 ,,:V . прсоора и;и;г:ч 1Я к dia.i;n; Г; хфа;; : 1 ; ппч aioiaeii сети . Ч ;:г:ч ГРп 32 фо 1м:1| : г г ; ai-. ,:C It У. : .,, K- aC|10C4l ; H а S иоаь 34 формир} V ; гпи . ;сд1.):5а1 0.( тя lljiViAiO;. 1Ч)ДЫ|ЫХ , ;:-OUC Д, liU /i )1ОСТЬ:О 2{.| j.i. rjia.u. c.iHhii} ; bix собой па 20 --i.i. rpa.L Koriipi-- . 4 :c;-v;iai д aa т. 11 ii iiMrcKMx f;. 20 31. lla .ip ; no ;:ч::Дг:: O/Havai; Koa t , iia:( : ;-:; i-na. ii.; ;- ;a,.vn.i.: M;M;iai)a I op;. ;ча::;1Д10Д1 aonjK и acpo i - ;30p ri;i iO ;Д;;; . oa, in i г.п 2(S. (маара loj) 2П rpaniaiiiar oiiopin.ni oiii над a iJpO ИПЯ .4. /. . Ha .:(.U1X ii7-)pOi4) i :l- C-ibcra . ичссачих 1 д;а. фпрми|1 |. -. ay. ibc.; yaipaii.-naiiij:, i д;.; 1 aic относи i-e/naiiJ ам;; .,аьсо;; iir aisa aa: : ii . p;U)ro дорического бдока i ii 12 ii 240 v. i. : ;iaa. 4 i:,. -i -L;;,. И ..„.l j..-;., I --I-i--| L.o.j I Y FfTT TfY t t 0sj«

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Д1 11 112 11 5: 2

A: ( < ! г (> i- ")"-

1„

)(< ф > ) (Яр

3: ><<>><>

>(> %Ф.-> и >

>

<.> 9

)) г !

J. L.> ((-.

< ! ! >О

> / („>.

1>> 7 ! ! ! Г 1 1

Е.) Ж 3 " 1.". .: > (), (< I

;(> ! f ! с) (- =! !

> ! !

< 1 ! !

„л..>!>

<, х

= »>;> е

<, < )>жМ. () мЬ ! ! ь

1 с><>.! !

/ г.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

121 I, 5! <()! .31,: 1-,>;

1221 ))-1.1() !5;)

14(« 5 ()<()<,> Гз(< ", >< 1,, < /! ) <((((. (((! II!<(1 !Т Т I)f(! Ij<(>0(! (>>;< ,<(Я il(. ()И ) )3(!)(((()(! !f 3!. !)(1-,1(. Т((>! (.(.(.Р

172) b 1 . 11!>ÿj;ûõ, А..

1;"), ) () ) 1 1 () >")f > < (;-;, <", ) (:)1)) .")(3Г<)Р«;)(((<();((Е,:ЬГ ((3(1 СГ.(,Р ,.% 95, )441. .-,. . 11 (12 " .1:5 >;5(), .-182.

Лlli1 >(„, >: )!) "<(:; <(., >

1) *), 11<(>((><>(>(1>(,>1!> I> II.I!«I (11.1 ({)> <><: ); (15>) ; ) (f, 1 ! 11)1 .(1)1)А 5!)(5.>(—

1 1 „ I! ",), 1>, i.; 1 () 1 1>1 (<) < l < <(i<);)(< iIlI, <) l I(><.!(ГГ Я Ь lii)« ><)<);).;<-!

) (, l!>fi(ilI >> () (. !l ><(>Ж(()Ь((Ь ) < >; . :. )<

il ) f! II0(Т1)() I! i)(i (I)<.. !l() I! (i:3() I«(()(! () Г!;<) f!) i i!)il I<, i< f If! /! ).. ((К (1)()((1) (! (3", !;i >! fi. 1,, I> (!.<()<)!)< 1 ()II I! ((()() 31>if! f If((* if!! I(. >((:,! .l<> .). ; Ii ). .. i I;) ..,: r>I;;>><:;I ()(3;i l (II>i>()4 II

< I ) >()(Г), i")1l>llhl Х I! ,"„ I(! ((. i <>!(<)С Г)><() ! ! 2(< . (., 1)>i (, ((!! (! : i; l>! . <((::((. (>> < ()()<)(( (<)() >(i ();l!lilf )<;!< !)>! i

< > ,! !

),<, ", < „ :; I) (; <; !li ., ;. ; „ .:,, ".,,!< () j >>(>< I, (< - 1l!.>>> < I ) l< >, I i (3 (! < > . i < . ! ".(! I (), < ) . I < < (\ .! ) j () !

1304146

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении непосредственных преобразо«атслей частоты. предназначенных для частот!!Ого управлс п<я электроприводами и для а«тономных систем электроснабжения.

Цель изобретения — повышение надежности путем обеспечения независимости»апра«лсния «ра!пения двигателя от порядка подкл)очс11ия Bxo lilblx зажимов преобразователя к фазам трсхфазной питающей сети.

На фиг. l изображена структурная схема устройства правления непосредственным преобразователем частоты; на фиг. 2 — временные диаграммы и эпюры напряжений на выходе преобразователя при прямом порядке чсрс ц>вання фаз трехфазной питающей сети; 1)а фпг. 3 — временные диаграммы и эпюры напри>кс<ий на выходе 1реобра30ватсля !!ри обра HOM порядке чередования фаз трсхфазной пигающсй сети; на фиг. 4-пример построения логического блока. (Ин(сксы на диаграммах и эпюрах напряжений соотвстст!!у!0! Iix?ìåpàöèè и обозначениям на фиг. 1).

Структурная схема (фиг. 1) включает полностью унравлясмыс кл!очи 1- — 9> образук>щис три фазы !!реобразователя частоты с фаз)!ыми II««p>, 3I(cf!Xf fi I3 !3Hj)< OOXIOTOK 10

12 Tpox(I)f!:31101 cl(. инхрон1 Ого двигат(I51. ().iilH из зажим««ключей 1 — -9, являющиеся Вх«. (ным;! зажимами преобразоватсля, !

10(к I!0 I(.III I f(фазам А, В. С трехфазной питающсй сети, ),ругие зажимы, объединенные у! >I(,(ó собой для каждой фазы преобразо«атсля, и!Одк. ючены к нагрузкам 10 — 12, у<111) а влл10 и! Ис 13 K«j>ы к;1 !Очсй подсоединсны к !

<ых«дам уси., ггслсй l3- -21 мощности. Полil0(TbK) lip!i«!51(XI«!O K)l l0т си,п>вуK) часть !1спосрсдствепного прсобразовагсля 22 1астоты.

;у>строй(!r30 для управлсния состоит из фильтра 23 <)бра ьчп)й последовательности, вход которогo предlIB«í à Håí для подкл к)че-!

1ия к за>кимам Л, В, С трсхфазпой пит;)к)н(с<1 сс гп, а «ыход - — к входу выпря24. (,и! Ii !)I IIO п>ин(> 2 ) C 13bIXO)IH

«1!прях!11 О, lя ".-1 по("! упает ня первый вход компаратора 26, второй вход которого сое..!нпсll (H< т<".!ннкОм 2< ОпорнОГО напря>к(fill 5b B l>1 Х0,Т 7< комп ар атора 26 IIOgKjI IO t(II u вхо !у !1!!!3(ртнрую<пего усилителя 28 и к вхоj3,;) xI;!ol fl:f,)(êIIx олоков 29 --31. Выход 7 инвс )т О. ю!!и < «у и, ил с., я 28 со(,!И< ен с,ц)у гимн в;«да ли,!Ог«чески х блоков 29 — -3I, !

X!i0, .(: o! o, (трvкту )!<ая схсма !Зк, !к)чает з !;(HIOIfrf!и г нсратор, )2, выход 33 которого сосдип<ч! с «ходом !!Срссчетной испи 34.

Ь! !ход! У вЂ” У;3 fr(.p(.0«OTII«if цепи 34 соединеifi>i «хо,<,ах:и л«гически. блоков 29- — 3!.

На фи1., приведе!! пример построения пср«ой .!о: и «ской схемы 29. Она состоит из четь<рек .I« "

45 и двух логических элементов 2 ИЛИ 39—

40 и реализует логические функции

Xi — — Yi, Хг=2i ° Уг+Лг ° Уз, (!)

Xç=Z Уз+юг Y2, где Xi — Хз — сигналы на выходах первого логического блока, подсоединенных к входам усилителей мо!цности одной фазы преобразователя;

Yi — Y3 — сигналы на выходах пересчетной цепи, подсоединенных к входам первого логического блока;

Zf, Уг — сигналы на выходах компаратора и инвертирующего усилителя, подсоединенных к входам первого логического блока.

Второй 30 и третий 31 логические блоки построены аналогично и реализуют,ioгические функции

Х4= Уг, Х-=Z,.Y,+Z .Y,, (2) где Х< — Хс, — сигналы на выходах второго логического блока, подсоединенных к входам усилителей мощности второй фазы преобразователя;

Х7= Уз

Хя=к! У!+Лг. Уг, (3)

X =Zf Уг+7 . Yi, где Х; — Хл — — сигналы на выхода третьего логического блока, подсоединенных к входам усилителей мощности третьей фазы преобразователя.

Устройство работает следуюши)l образом.

Задающий генератор 32 на выходе 33 формирует тактовые импульсы (диаграф>!а

33 на фиг. 2), которые поступают на вход пересчетной цепи 34, на выходах Yi--- Y, которой появляются три последовательности прямоугольных импульсов длительностью

120 эл. град., сдвинутых между собой на

120 эл. град. (диаграммы Yi — -У3 на фиг. 2).

Зти импульсы поступают на входы логических блоков 29--31.

Предположим, что па вход преобразователя частоты подано трехфазное напряже!!не

А, В, С прямой последовательности (синусоидальные кривые А, В, С на фиг. 2).

Это напряжение поступает также на вхо"„ фильтра 23 обратной последовательности, на выходе которого будет полное трехфазн«е напряжение сети. Это напряжение поступ»ет на вход выпрямителя 24. На «ыхо>ц 26 выпрямителя 24 получается выпрямлс инвертиру)ощего усилителя 28 устанавливается нулевой уровень сигнала, который также подается на входы логических блоков 29-—

3!.

Таким образом, согласно схеме на фиг. 4, импульсы ? I непосредственно проходят на выходе 13 первого логического блока 29. Ра:3решается прохождение импульсов ? > через логический элемент 2 И 35 и импульсов

Уя через логический элемент 37, на Вторых выходах которых присутствует положительный уровень сигнала Z!. Прохождение импульсов У, У;) через логический элементы

2 И 36 и 38 запрещено наличием на l)x Вторых Вхо.)а.:)улсвого уровня сигна 13

Ими, льсы ?, c tв".ь»)!ходя элемс)ггя 35 но(";нают на вход логического элеме)tTH 2 И, 1!

39 и позторяютс» на Bhlxol(> 4 первого логического блока. Импульсы ?; с Вы>и>!«1 э,.lСхlс>Н 1 я 3 / fIOCTV II 3 )OT k) <1 Вхо;>, 10! 1) «ескоэ.те мент I с я н;! выходе 15 первого логического блока.

Таким образом, на выходах 13 15 ) ер"5

Вог0 логil«(ско)о олока 29 повторяютс» импм„)ьсы i)0;II)HI pHx)мям ? )-- ?CI нр51мОЙ !Ioслсдовятел) ности. ITÎ соответствует логи:-и:сКОИ:3«l Bli(и МГ)С i II () ) . >ти И МП > Л Ь(. Ьl !С РСЗ усилите,)и 13 !5 мощ)!Ости включя)от соотВ(Т(:ТВМЮ!НИ(. I)0<1 HOCTh)0 V)1PH)3>Iß4>М Ь)()i>1 ê) !it

1 3 первой фя:i i I.peOOpçço,IHTCE)5), B рсзультяте telo ня обмотке (0 формируется

НЯ!1РЯЖ(.НИС, фОР3! Я KOTOPOI О liOKH;33!i«! IiH энюре !0 (фиг. 2!.

> ? Г! 51 )10,:i X «(I I И Я T 3 КОГО ж с I я! f p Я ж C H H 51 ня обмотках 1! и 12 Tpcx(j)33)IOI двигiiтеля нсобхо,(имо импульсы уllðàâëcíè» клк>«СЙ 4,;) if 6 и Kif)0«eé I > 8 H 9 cooTBE TOTBi, o

Ll)Hx фяз сдви)!уть В направлении отстяиBiiilBн «!Н !20 и 240 эл. град. Тогда и кривь!с 1 и 12 Гякжс будут сдвинуты 13 этом направлении liя 120 и 240 эл. град. (Диа)- 40 ряммы ))а (5h)ff. 2?. ЗТO осуществл»ется с помощью В > Ор(н (> 30 и третьего 31 ло!11чески.(блоков, которые реализуют логические записи 10(сгн (21 и (3). свигс!тел) будет Вря!Ня;1>с» В каком-либо определением направлении. 45

Ес. ) ) !:! !К(.) 1 нреобр язов трс.(фя",floe fi«iн »жение Л, С. В обра Г!!Ой

Г!Ос. Ieдов3т(х) i>!10сти (си нусоидяльное кpи Вые

«4, t.. > HH ((>Hi . 3), то lf3 входе фильтря 23 обратной последовательности 0

0,t(T ня !»5!ж(ниc Обратной "ioc.!(10)33тел ьност)!, я: 1» его вь(ходе. т. е. i! H

)3x(;.(e вы:)-, > х! Нтес)51 24, на пря.кение б > дд »1

pHBH(> ..., i!(>. 11>(> >TOм(Нп выхо;С 2;> В!>!

l l P» >«! Н ГС,151 Н сl . i i) (l 5)((> i f j! (. Т 3 К ж С 0" ДС f P 3 B i iO нулк>. Т(и дя c()(". (;Янис KOMIIHратопа 26 изб)снитс> HH )рот;fBO!toit(!>KHOC, т. е. Ия D) fxo,i() Z! С13)iявлнвя(I (:я H ëct)ÎI) уpо)>снь сиг.

;)3,1;1, iii>iорil!! >)IpcH)3åò !!р0;(ожд«.ние и..— пульсов У<ь У;! через логи )еские элементы

2 И 35 и 37. Положительный уровень (нгнала с выхода Zz инвертирующего усилителя 28 поступает на входы логических элементов 2И 36 и 38. Тогда импульсы

У> проходят через элемент 38 на вход логического элемента 2 ИЛИ 40 н повтор»ются на выходе 15 первого 10!)fi)(кого элемента 29. В свою очсредь, нмну !Н(ы

У), проходя через элементы 36, поступ;!Тот il!1

Вход логического элемента 2 1!ЛИ 39 повторяются Н3 выходе 14 логического б,foка 29. Таким образом, ня выходах 13 15 первого логического блока 29 появляют(я импульсы обратной последовательности, «то при обратной послсдов3тельности фаз А, С, /> питающей сети обеспечивает прежню)о форму Bhtxo, !ного напряжения на обмотке 1О двигатс ля.

ФГ>р.))()с)а )(яс>()р(! Сиtv!

> (..1 РОЙсl ВО д 1Я x llPHh. IOH!15> H(НО(Р(!i. )

)>снным нреобрязоватслсм )(!этот),), прс ill;i начснным для питания электродннгагсл» !!(рсмсш!огO тока, выполненным н» полн(>с! ).ю управляемых кl)0«3x с двусторонней нр(. >

ДИ МОСТ!>!О, X II P3 B I H K) !H!IC 13XOÄÛ IiOTOPI>l > IO iсоедин i)hi к ьч)ходам мснлитсл(. и мон))гос тi>, С ОДЕР жа ЩСС ПОСЛС ДОВатСЛ !НИ> CO(Ii Hс ные фильтр обратной посл(.и>вятс lh)f()(. Гil, ВХОД КОТОРОГО Н РС;)Н<3 3 НЯ«(H .)ГIЯ НО I li.! К)«

ННЯ К трекфяЗН.ОЙ НнтяЮ)пси СTH, ВЫ>)р>1М ИТ(,,lh. КОМ l)H РЯ ГОР >.. ИСТО« НИКОМ ()II OP ) >0

Нс) H РЯЖСН И Я И И Н l3EPT)f P>>K) l)LIf и ((ff. I )11(Х". I>.

)!Ослсдовател)и)о сосдн нснн ыс зя,1 ii)o! I и ц нерятор, перес .стнук) )и нь (т >cxl>1 Iihtxo;;;! ми и первый логи«с(кнй блок с If»;hlo

t3X0;,li) XtIf И ГРСМЯ В1>1\0;!<1 М Н, P(. 1, I)f.)>> f() f), I>If логи«с скис функнии

Л> — ? i, Л =-2. ? -(-2:У,, Х,= — Z)?,f+Z ?, где (Х Х; — сигналы ня 13hixo;IHx 11(. pB<)I i> логического б l()Kii, но >сом иH(ННЫ. К i!X(>,)ЯМ Ссч!.!.)! ГС, i Й .;) О Н I Н О С l I f 0 I I I l ) f! (f! if: » ), . С i (, ) »

Р 3.30 3 3 Г(Х1 и:

? ), ? >, ?, I i I ) f i),>) 1>) и Я h I >I X O; i i! f i C;> . С ) Ст

НОН ЦСНН, Н()Д(0(ПI Н(Н;:!,! >, >.

". .i) П! М Н(j) )>Of () .1(>! Hi!i КН! > (К Ог ,71, .7

С) . Г и «!. )Ы и Я ЬЬ! ХО,1;i Х К(1! ) ii i>, 1

ГОj)Т!I р, f()H!(C() 3 I:

1СЛЯ, НОДСО.,,) f H( . «(>, : i, (.. . fi-;èK)ièe -Гс.".: ifтo, с !Ссльк);ноi>)!i„; :.адсж)!Ости ну)(х! Обеснс«с«! f>f i!(зя вись мо

ТИ Нсlн()1 > «1 lH(. H i . Я ) hi ) i .1 Г(.55! Я, :> I !i .". кя i)01K Iю I(jil) 0 (ны х 3 аж )(мОВ li!!(0(>! «1<(>B3TCE)ß .; ф:!ЗЯ ii Г:,)С; фЯЗНО) . )lii ГH!Oi! .(!j "(< :

oно с)н.:>жеl .::.. рым и Гр(т н,. )(:Ги .

1304146

Л

У)

У)

У

У)

V3

j17

7(4)

Ю(Б(9(Б(72(4(ф(т)

Б(Ю

7 д

Б(й1=— (4 1

Ы4Ч i

Составите)и, В !)уников

Редактор Е. Копча Техред И Ьер(с Корректор 1= . I(()ïi:à

Заказ 132!(55 ираж 661 I!одписно(I3I! ИИПИ Государственного комитета О.C.Ð по делам изоврстении и огкр I Ill (! 13035, Москва, Ж вЂ” 35. Ра) инская наб., l. 4, 5

Производственно-нолнграфичес)(()(I)I)(,н(риятие, (? æã!)I)().;, угл. III)()((iтная, -. блоками, причем второй логический блок выполнен реализующим логические функции

Хи= Yg, Х;=Zl Y3+Z9Y), Хв= — Zl Yl+Z2Y3 где Х.), Х;„Ха — сигналы на выходах второго логического блока, подсоединенных к входам усилителей мощности второй фазы преобразователя, а третий логический блок выполнен реализующим логические функции

X2= Уз, Хв=Л(Y)+Z) )Yg, X() = Z l ) з+ Л ) Y l, где Хт, Хв, X() — сигналы на выходах третьего логического блока. под(оединенных к входам усилителей мощности третьеи фазы преобразователя.