Способ комбинированного управления тиристорным преобразователем частоты

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 Al (19) (11) (5D 4 Н 02 42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4023162!24-07 (22) 29. 11. 85 (46) 23 ° 09.87. Бюл, N - 35 (71) Киевский политехнический институт им, 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А.M.Ãàëèíoâñêèé и Е,M.Äóá÷àê (53). 621.316.727(088.8) (56) Бизиков В,А,, Обухов С,Г., Чаплыгин Е,Е. Управление непосредственными преобразователями частоты. — М.:

Знергоатомиздат, 1985, с. 24, Авторское свидетельство СССР й- 1104639, кл, Н 02 P 13/30, 1984. (54) СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЬ(М ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления тиристорными преобразователями частоты, работающими по принципу фазочувствительного выпрямления биений напряжения. Целью изобретения является улучшение энергетических характеристик преобразователя. Из биений напряжения выделяют несущую частоту, синхронизируют с ней сигналы управления и сдвигают их в сторону упреждения на угол управления. При фазном токе на выходе преобразователя, превышающем уставку датчика уровня тока этой фазы, сигналы управления на группы тиристоров противоположного направления проводимости подают раздельно, в соответствии с направлением протекания тока. В противном случае на встречно-параллельные тиристоры данной фазы сигналы управления подают одновременно, причем синфазно для тиристоров обоих направлений проводимости. 2 ил.

1339821

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорными преобразователями частоты, работающими по принципу фазочувствительного выпрямления биений напряжения. °

Цель изобретения — улучшение энергетических характеристик преобразо- вателя путем снижения искажений выход- р ного напряжения.

На фиг, 1 изображены временные диаграммы напряжений и токов на входе и выходе преобразователя, а также сигналы управления; на фиг, 2 — схема 15 трехфазно-однофазного преобразователя частоты.

Приведены графики (фиг, 1) изменения биений напряжений U,, БЬ, U на входе преобразователя, источника бие- 20 ний напряжения (фиг. 2) синфаэных по огибающей биений и образующих трехфазную систему по несущей частоте (фазовый сдвиг 120 эл, град), При формировании сигналов управления тиристо- 25 рами полупроводникового переключателя

2 из биений напряжения выделяют несущую частоту, синхронизируют с ней сигналы управления и сдвигают в сторону упреждения на величину угла регули- 30 ровки. В данном случае передний фронт сигналов управления тиристорами 2.1 и 2 ° 2 U> совмещен с нулем напряжения

Uä, тиристорами 2.3 и 2,4 — Ub, 2.5 и 2.6 — U . Длительность сигналов уп35 равления принята равной 120 эл, град, Когда ток на выходе преобразователя превышает уставку датчика 3 тока, в устройстве 4 управления снимается разрешение на включение встречной группы тиристоров (Ц„ - О). Коммутация вентилей происходит в моменты равенства потенциалов на входах тиристоров коммутируемых фаз (поскольку сигнал управления уже присутствует).

Таким образом, формируют часть кривой выходного напряжения в выпрямительном режиме. В инвертном режиме работы (от момента времени, соответствующего узлу биений до момента изменения знака тока нагрузки) в результате опрокидывания фазы напряжений заполнения биений (Бд, U, U,) угол регулирования оказывается равным ц = 180 — <, т.е. выпрямитель автоматичеcKH переводится в инверторный режим. При этом в зоне малых токов ()i„ Н;, где Н; уставка датчика тока) снимается запрет на включение встречных тиристоров, сигналы управления на них подают синфазно,, по тому же закону управления. Это позволяет плавно перейти на группу встречных тиристоров после изменения знака тока нагрузки, Если в выпрямительнам режиме не применять раздельный способ управления, график изменения выходного напряжения выглядит соответственно фиг. 1ж. Провалы в выходном напряжении в данном случае обусловлены ранней коммутацией встречно-параллельных вентилей.

Реализация предлагаемого способа управления возможна при наличии в составе преобразователя частоты датчика несущей частоты, датчика уровня тока нагрузки и системы управления в составе формирователя импульсов управления, фазосдвигающего устройства и логического устройства.

В зависимости от назначения преобразователя датчик несущей частоты может быть выполнен по схеме балисного преобразователя частоты.

В бесконтактной системе возбуждения асинхронизированного турбогенератора в качестве датчика 7 несущей частоты может быть использована управляющая машина„ выполненная в виде обращенного синхронного генератора.

Частота на выходе датчика 7 пропорциональна скорости вращения ротора, а несущая частота биений также пропорциональна скорости вращения ротора.

Соответствующим подбором чисел пар полюсов можно добиться равенства частоты на вьгходе управляющей машины и несущей частоты биений напряжения.

Формирователь импульсов управления для управляющей машины может состоять из последовательно включенных стабилитрона 8, диода 9 и резистора

10, соединенных с якорными обмотками управляющей машины, Логическое устройство может состоять из узла сравнения (компараторов

5 и 6) и узла коммутации, Датчик 3 уровня тока может быть выполнен на базе известных датчиков тока с менее жесткими требованиями к уставке датM ик R, При работе такого устройства датчик 7 несущей частоты выделяет несущую частоту биений напряжения, в формирователе им ульсов формируются сигналы управления, в фаэосдвигающем устройстве производится сдвиг сигна1339821 б

Г д е лов управления по фазам, в логическом устройстве на основе информации от датчика уровня тока — распределение полученных сигналов управления по ка5 налам управления, Предлагаемый способ управления позволяет улучшить энергетические показатели многофаэных по входу преобразователей частоты путем устранения про- 10 валов в кривой выходного напряжения при упреждающем угле регулирования.

При этом сохраняются положительные свойства базового способа управления: надежность работы преобразователя на нагрузку с переменным cos q, отсутствие зон прерывистых токов (разрывов цепи нагрузки в зоне малых токов), непрерывность управления, 20

Формула изобретения

Способ комбинированного управления тиристорным преобразователем частоты с двумя группами встречно-параллельных25 тиристоров, питающимся от трехфаэной сети с биением напряжения, заключающийся в том, что выделяют иэ напряжения питающей сети напряжение несущей частоты биений, формируют синфазно-несущей частоте сети импульсы синхронизации, задают угол управления тиристорами преобразователя частоты, формируют и подают на группы встречнопараллельных тиристоров импульсы управления с углом, опережающим импульсы синхронизации на заданный угол, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик преобразователя путем снижения искажений выходного напряже- ния, измеряют ток нагрузки, задают уставку тока, сравнивают уставку тока с током нагрузки, если ток нагрузки превышает уставку тока, то подают импульсы управления на одну группу тиристоров в соответствии с требуемой полярностью выходного напряжения, если ток нагрузки меньше уставки, то импульсы управления подают на обе группы тиристоров одновременно.

1339821

Составитель С.Луз апов

Техред g, Пидь

Корректор С,Ш"- reap, Редактор Н.Тупица

Заказ 4241/52

Тираж 659

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Под.чсноp.

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ;: Проектная, 4