Способ управления тиристорным непосредственным преобразователем частоты при соединении фаз нагрузки треугольником

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления преобразователем. Цель изобретения - повышение надежности работы. В способе управления преобразователем производят включение тиристоров анодной и катодной групп двух фаз преобразователя в соответствии с полярностью и значением сформированных фазных модулирующих напряжений преобразователя, причем при положительной полярности фазного модулирующего напряжения включаются тиристоры катодной группы, а при отрицательной полярности включаются тиристоры анодной группы. В момент времени, когда фазное модулирующее напряжение преобразователя достигает нулевого значения, запрещают формирование импульсов управления тиристорами выпрямительного режима работы преобразователя и в момент перехода через ноль приложенного к нагрузке линейного напряжения питания включают в соответствии с полярностью фазных модулирующих напряжений преобразователя те тиристоры из анодных и катодных групп двух фаз преобразователя, которые коммутируют два следующих друг за другом линейных напряжения питания, после прохождения через ноль второго по порядку следования линейного напряжения питания снимают запрет на формирование импульсов управления и обеспечивают выпрямительный режим работы преобразователя, производя включение тиристоров двух фаз преобразователя в соответствии с полярностью и значением их фазных модулирующих напряжений. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (П) (др 4 Н 02 М 5/27

5 . Qfl+ I I 1+; ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО. ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4225966/24-07 (22) 07.04.87 (46) 15.11.89. Бюл. Р 42 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) В. И. Хрисанев (53) 621.314.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 688978, кл. Н 02 М 5/27, 1977. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ

НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

ЧАСТОТЫ ПРИ СОЕДИНЕНИИ ФАЗ НАГРУЗКИ

ТРЕУГОЛЬНИКОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления преобразователем. Цель изобретения — повьппение надежности работы. В способе управления преобразователем производят включение тиристоров анодной и катодной групп двух фаэ преобразователя в соответствии с

: полярностью и значением сформированных .фазных модулирующих напряжений преобразователя, причем при положительной полярности фаэного модулирующего на пряжения включаются тиристоры катодИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления преобразователем в регулируемом электроприводе переменного тока.

Цель изобретения — повьппение надежности работы непосредственного преобразователя частоты.

На фиг. 1 изображена схема преобразователя; на фиг. 2 - временные ди- . аграммы его напряжений и токов; на

2 ной группы, а при отрицательной полярности включаются тиристоры анодной группы. В момент времени, когда фазное модулирующее напряжение преобразователя достигает нулевого значения, 1 запрещают формирование импульсов управления тиристорами выпрямительного режима работы преобразователя и в момент перехода через нуль приложенного к нагрузке линейного напряжения питания включают в соответствии с полярностью фазных модулирующих напряжений преобразователя те тиристоры и из анодных и катодных групп двух фаз преобразователя, которые коммутируют два следующих друг за другом линейных Q напряжения питания, после прохождения через нуль второго по порядку следования линейного напряжения питания снимают запрет на формирование импульсов 1в управления и обеспечивают выпрямительный режим работы преобразователя, производя включение тиристоров двух фаз преобразователя в соответствии с полярностью н значением их фаэных модулирующих напряжений. 3 ил. фиг. 3 — схема управления, реализующего предложенный способ.

Тиристорный преобразователь включает в себя силовой блок и блок 2 управления тиристорами. Силовой блок

1 содержит 18 тиристоров 3 - 20, образующие трехвентильные анодные и катодные группы в каждой фазе преобразователя и соединенные между собой встречно-параллельно. Три выхода преобразователя соединены с активно-ин»

1522364 дуктинной нагрузкой, фазы 21, 22 и

23 которой соединены треугольником .

Способ управления реализуется с помощью устройства (фиг. 3), которое содержит генератор 24 модулирувщих

5 (ведущих) сигналов, блок 25 управления, фаэосмещающий блок 26 и формиро, ватель-распределитель 27. Блок 25 . состоит из индикатора 28 полярности модулирующих напряжений, блока 29 инвертирующих линейных напряжений, блока 30 раздельного управления, нульиндикатора 31 линейных напряжений,,питания 31.

Способ осуществляется следующим образом.

Из заданных линейных модулирующих напряжений Ц„, 11м H Пмто формируют ,ся фазные модулирувщие напряжения 2Q

"ц 11мь и Пмс, определяемые как ра

Мo ность между соответствующими двумя линейными модулирующими напряжениями (фиг. 2) . В выпрямительном режиме работы преобразователя включаются ти- 25 ристоры двух фаз преобразователя при запертых тиристорах третьей фазы, причем при положительной полярности фаэного модулирующего напряжения включаются тиристоры катодной группы, а при отрицательной полярности — тиристоры анодной группы.

Рассмотрим процесс формирования выходного напряжения, начиная с момента Я t oL на временных диаграмl

35 мах (фиг. 2). В соответствии с полярностью фаэных модулирующих напряжений 11мЬ " U >с л ю тиристор 1 фазы В и тиристор 16 фазы С преобразователя, Поскольку U> pàâíî нулю, то тиристоры фазы А преобразователя будут в запертом состоянии. Линейное напряжение Urr прикладывается к фазе

22 нагрузки и к параллельной ветви, образованной последовательным соеди- 4 нением фаэ 21 и 23. В момент времени

Qt М, соответствующий заданному углу включения тиристоров, производится коммутация очередного линейного напряжения питания П „, для чего включают тиристор 14, при этом тиристор 12 выключается под действием обратного анодного напряжения U „ .

Через проводящие тиристоры 14 и 16 линейное напряжение Urr прикладывается к фазе 22 нагрузки и к параллельной ветви, образованной последовательным соединением фаэ 21 и 23. В момент времениQt =etь включают тиристор 15, тиристор 16 при этом выключается, к нагрузке прикладывается напряжение U „. Далее процесс коммутации линейных напряжений питания с помощью тиристоров двух фаэ преобразователя В и С продолжается до момента изменения мгновенного значения фазного модулирующего напряжения.

Рассматриваемый способ включения тиристоров в выпрямительном режиме работы преобразователя увеличивается в

2 раза пульсность преобразователя, что в снов очередь улучшает гармонический состав выходных напряжений и токов °

После изменения мгновенного значения БМ запрещают формирование импульсов управления тиристорами и затем выполняют инвертирование тока нагрузки.

Изменение мгновенных значений Uz и Urer пРоисхоДит пРи Qt = oL4(фиг. 2).

Импульсы управления на интервале с

«ñ cЯС ф.> не формируются и нагрузка ос- тается подключенной к текущему линейному напряжению Ur, до достижения им нулевого значения.

Для инвертирования тока в момент

HpeMeHH Dt = о 5 включают в соответствии с полярностью фаэных модулирувщих напряжений Uy„и ПмЬ тиристоры 4 H

14, принадлежащие фазам А и В преобразователя и коммутирувщие линейное напряжение Пь, содержащее в своем составе напряжение фазы А (U<) источника питания, к которой подключена нагрузка через проводящий тиристор 17 фазы преобразователя С с нулевым фазным модулируищим напряжением. Линейное напряжение Urr прикладывается к фазам

2I и 23, а фаза 22 оказывается замкнутой накоротко через проводящие тиристоры 14 и 17 (фиг, 1 и 2), Ток i направлен навстречу приложенному линейному напряжению U в результате чего он резко уменьшается.

В момент времени COt = с ь, соответствующий заданному углу включения тиристоров, включают тиристор 3, тиристор 4 при этом выключается под действием обратного анодного напряжения

U . Через проводящие тиристоры 3„

14 и 17 к фазам 21 и 23 прикладывается линейное напряжение U снова направлен навстречу напряжению U>> и

5 15223 в некоторый момент времени он, проходит через нулевое значение и изменяет свое направление (инвертируется) . B момент ! времени 63t К„, когда „ становится равным i,,тиристор 17 запирается, отключая фазу преобразователя С от нагрузки.

Таким образом, процесс инвертирования тока в нагрузке осуществляется 10 автоматически без применения специальных устройств, что упрощает управление преобразователем и повьпнает надежность его работы.

В момент времени Qt = в в, когда у 15 линейного напряжения U „ изменяется знак, снимают запрет на формирование импульсов управления и обеспечивают выпрямительный режим работы преобразователя, производя включение тиристо-20 ров двух фаз преобразователя в соответствии с полярностью и значением их фазных модулирующих напряжений, !

Устройство, реализующее способ, 2S работает следующим образом.

Трехфазная система линейных модулирующих напряжений U><, U„z> сформированная генератором 24, поступает в блок 26 и в распределитель 27. 30

В блоке распределителя 27 формируется трехфаэная система фаэных модулиРУющих напРЯжений Умц Uyb> "мс °

После изменения мгновенного зна.чения фаэного модулирующего напряжения начинается инверторный режим работы преобразователя и в действие вступает устройство 25, с помощью которого запрещается формирование импульсов управления тиристорами вы- 40 прямительного режима,работы. С помощью индикатора 28 и блока 29 выделяются два линейных напряжения питания, обеспечивающих инверторный режим работы преобразователя, Управление пре- 45 образователем осуществляет блок 30.

Устройство обеспечивает более высокую надежность работы преобразователя эа счет исключения операции переключения тока в фазах преобразовтеля с од- 50 ной группы тиристоров на другую, вызывающей аварийные режимы сквозного короткого замыкания.

Формула изобретения

Способ управления тиристорным непосредственным преобразователем частоты при соединении фаз нагрузки тре64 6 угольником, э аключающийся в том, что задают три линейных модулирующих напряжения, соответствующие фазам напряжения на нагрузке, частота которо1

ro задается частотой модулирующих напряжений, выходное напряжение формируют путем раздельного включения в каждой фазе преобразователя анодных и катодных групп тиристоров, углом включения анодных и катодных групп тиристоров задают значение модулирующего напряжения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения надежности работы преобразователя, измеряют линейные напряжения питания и фиксируют порядок их чередования, формируют из заданных линейных модулирующих напряжений три фазных модулирующих напряжения, каждое из этих трех напряжений формируют как разность между соответствующими двумя линейными модулирующими напряжениями, указанное включение тиристоров анодной и катодной групп двух фаэ преобразователя производят в соответствии с полярностью и значением сформированных фазных модулирующих напряжений, при положительной полярности фазного модулирующего напряжения включают тиристоры катодной группы, а при отрицательной полярности включают тиристоры анодной группы, в момент времени, когда фазное модулирующее напряжение преобразователя достигает нулевого значения, запрещают формирование импульсов управления соответствующей группы, фиксируют группы тиристоров, которым принадлежат проводящие тиристоры, в момент перехода через нуль приложенного к нагрузке линейного напряжения питания включают в соответствии с полярностью фазньм модулирующих напряжений преобразователя те тиристоры из анодных и катодных групп двух фаз преобразователя, которые коммутируют два следующих друг эа другом линейных напряжения питания, в состав которых входит напряжение фазы источника питания, подключенной к нагрузке через проводящий тиристор фазы преобразователя с нулевым фаэным модулирующим напряжением, после прохождения через нуль второго по порядку следования линейного напряжения питания снимают запрет на формирование импульсов управления и обеспечивают выпрямительный режим работы преобразователя, производя ука152236ч

zs

Фиг. / занное включение тиристоров двух фаз преобразователя в соответствии с полярностью и значением их фазных модулирующих напряжений.!

522364

Ь кц

О2/

4/

// чг g2 22

l/

Юаз

У2У 28

Составитель В. Миронова

Редактор N. Келемеш Техред M,Äèäûê Корректор Т.Малец

Заказ 6977/54 Тираж 648 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101