Способ управления трехфазным одномостовым инвертором

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тиристорных инверторах. Целью изобретения является улучшение спектрального состава выходного напряжения инвертора. Способ управления заключается в формировании внутри 1180-градусных зон проводимости и закрытого состояния вентилей, внутри тактовых интервалов 60-градусных продолжительностей, кратковременных дополнительных сигналов управления, причем формирование указанных сигналов производится несимметрично относительно середин отмеченных зон. Синхронизация начала первого и конца последнего подынтервала, внутри которых формируются сигналы управления , с границами соответствующих тактовых интервалов, а также формирование а центральной части тактовых интервалов 12-градусных сигналов управления, разноименных соответствующим зонам управления . 5 ил, (Л С

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (я)л. Н 02 М 7/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4731675/07 (22) 24.08.89 (46) 15.09.91. Бюл. 1Ф 34 (71) Отдел энергетической кибернетики

АН МССР (72) В.И.Олещук (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1023625, кл. Н 02 М 7/48, 1983.

Забродин lO.Ñ. Критерии оценки качества выходного напряжения автономных инверторов, Электричество, 1987, М 3, с. 45, рис. 1,а. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФА3НЫМ ОДНОМОСТОВЫМ ИНВЕРТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тиристорных инверторах. Целью изобретения

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорными инверторами напряжения.

Целью изобретения является улучшение гармонического состава выходного напряжения инверторов.

На фиг. 1 изображена структура основных цепей трехфазного одномостового инвертора, выполненного на запираемых тиристорах; на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие алгоритм формирования управляющих сигналов в соответствии с предложенным способом; на фиг. 3 — функциональная схема системы управления инвертором, реализующей разработанный алгоритм;.на фиг. 4 — временные диаграммы ее работы. Ы 1677825 А1 является улучшение спектрального состава выходного напряжения инвертора. Способ управления заключается в формировании внутри 1180-градусных зон проводимости и закрытого состояния вентилей, внутри тактовых интервалов 60-градусных продолжительностей, кратковременных дополнительных сигналов управления, причем формирование указанных сигналов производится несимметрично относительно середин отмеченных зон. Синхронизация начала первого и конца последнего подынтервала, внутри которых формируются сигналы управления, с границами соответствующих тактовых интервалов, а также формирование в центральной части тактовых интервалов 12-градусных сигналов управления, разноименных соответствующим зонам управления. 5 ил, Временные диаграммы, представлен- а ные на фиг. 2 и включающие циклограммы О, эон управления вентилей +А, +В, и кривые полуволн линейного выходного напряжения инвертора UA8, иллюстрируют вариант управления для и = 6 и и = 4, при которых центральные шестидесятиградусные тактовые интервалы эон от 60 до 120 эл. град. (Л в зоне проводимости вентилей и от 240 до

300 эл. град. в зоне закрытого состояния разбиваются соответственно на шесть отрезков и на четыре отрезка, показанных на фиг.

48

2 дугами, продолжительностью — эл. град. и каждый (т.е. соответственно в 8 эл. град. и в

12 эл. град;), причем начало первого отрезка и конец последнего и-ro отрезка засинхрониэированы соответственно с началом и

1677825 концом своего тактового интервала. В крайней правой части каждого из упомянутых отрезков формируются участки закрытого состояния и участки проводимости, изменением продолжительности которых регулируется величина выходного напряжения ин вертора, В центральной части каждого тактового инвертора на участке протяженностью 12 эл. град, при этом формируются разноименные с соответствующей зоной управления управляющие сигналы, в частности, включающие импульсы в зоне закрытого состояния.

Структура системы управления трехфазным инвертором, реализующей описанный способ управления применительно к варианту п=4, приведена на фиг. 3. Индексы сигналов на фиг. 4 соответствуют нумерации соответствующих узлов и блоков системы, представленной на фиг. 3.

Система управления выполнена по вертикальному принципу и включает в свой состав генератор тактовых импульсов 1, частота следования выходных импульсов которого, поступающих на вход генератора развертывающего пилообразного напряжения 2, в 6 раз превышает выходную частоту инвертора, Источники опорного 3 и управляющего 4 напряжений связаны с входами сумматоров 5 — 7 и усилителя 8 с коэффициентом передачи 0,5, сигналы с выхода которых на всем диапазоне регулирования сопоставляются в компараторах 9 — 12 с напряжением Ор генератора 2. В момент равенства указанных сигналов на выходах компараторов 9 — 12 вырабатываются однополярные командные сигналы на формирование фронтов выходных импульсов, которые, суммируясь на входе элемента

ИЛИ 13, поступают на вход счетного триггера 14 и вызывают его периодическое срабатывание. На выходе всех компараторов при этом включены, как показано на фиг, 3 применительно к компаратору 12, выходные формирователи, включающие логический инвертор 15 и дифференциаторы 16 и 17.

При этом сигналы (импульсы) с выхода дифференциатора 17 поступают на вход трехразрядного регистра 18, последовательность шести выходных состояний разрядов которого на периоде выходной частоты записывается как 100, 001, 000, 101,! 10, 111, Выходы регистра 18 подключены к тактовым входам логического распределителя управляющих импульсов 19, информационный вход которого связан с выходом счетного триггера 14, Структура распределителя 19. формирующего на своих выводах систему командных импульсов, 20 ставляющая. Это делает перспективным использование рассмотренного алгоритма

5

35 поступающих на основные вентили трехфазного инвертора, широко известна.

Требуемое временное положение сигналов управления и соответственно выходных импульсов в полуволне выходной кривой инвертора, обеспечивается выбором амплитуды напряжения источника 3 в соответствии c соотношением: Оз

0,8 Огщ

A, где Оы — амплитуда сигнала Ог генератора 2. Регулирование или стабилизация величины выходного напряжения осуществляется изменением амплитуды сигнала источника управляющего напряжения 4. При этом независимо от величины сигнала О и от значения п на всем диапаэоне регулирования из спектра выходного напряжения полностью устраняется наиболее нежелательная пятая гармоническая соуправления как при управлении преобразователями с пОстоянной выходнОй частотой, для которых существенно уменьшается установленная мощность выходного реактивного фильтра, так и для управления трехфазными инверторами с переменной выходной частотой, при регулировании (увеличении) частоты которых, как показано на фиг. 2, наблюдается последовательное уменьшение количества импульсов в полуволне выходной кривой. Исключение пятой гармоники позволяет в этом случае значительно снизить пульсации тока и соответственно момента электродвигателя, питаемого от преобразователя, и снизить потери в двигателе в процессе регулирования, 1

Формула изобретения

Способ управления трехфазным одномостовым инвертором, заключающийся в том, что основные вентили разных фаз инвертора периодически включают и выключают с взаимным фазовым сдвигом в

60 эл. град., при этом для каждого вентиля в течение одного полупериода от 0 до

180 эл. град. формируют зону проводимости, в течение другого полупериода от.

180 до 360 эл. град, формируют зону закрытого состояния, внутри тактового интервала каждой эоны проводимости от 60до

120 эл. град. и тактового интервала каждой зоны закрытого состояния от 240 до 300 эл. град. формируют четное п количество отрезков одинаковой длительности, в правой крайней части каждого из которых формируют соответственно участки закрытого состояния вентилей и участки проводимости

1677825 регулируемой длительности, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения инвертора, начало каждого первого и конец каждого последнего упомянутого отрезка синхронизируют с началом и концом соответствующего тактового интервала, продолжительность данных отрезков определяют

48 как — эл. град., а в центрах тактовых интерП валов формируют разноименные с соотвв г5 стеующей зоной управления сигналы управления 12-градусной продолжительности.

1677825 15

М+4)

Составитель О. Парфенова

Редактор В. Трубченко Техред M.Mîðãåíòýë Корректор Т, Малец

Заказ 3121 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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