Способ широтно-кодового управления регулируемым трехфазным преобразователем для электропривода переменного тока
Изобретение относится к способам ши-. ротно-кодового управления регулируемым трехфазным преобразователем для электропривода переменного тока. Способ управления базируется на универсальном 180-градусном алгоритме управления трехфазными преобразователями с модуляцией центральных на полупериодах управления тактовых интервалов и с непрерывным изменением продолжительностей основных и модулирующих сигналов управления, формируемых в тактовых точках. Для увеличения числа импульсов в выходной полуволке на начальных и средних частотах использован асинхронный принцип формирования , при котором начальное количество выходных сигналов определяется специальным вводимым в закон управления коэффициента , а продолжительность тактовых подинтервалов, внутри которых формируются модулирующие сигналы управления, на всем диапазоне регулирования изменяется по линейной зависимости. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. СП с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 5
ГОСУДАРСТВЕННЪ|Й КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4922747/07 (22) 28.03.91 (46) 15.11.92. Бюл. М 42 (71) Отдел энергетической кибернетики АН
CCP Молдова (72) В.И. Олещук (56) Калашников Б.Е. и др, Системы управления автономными инверторами. M. Энергия, 1974.
Эпштейн И.И. Автоматизированный электропривод переменного тока. M. Энергоиздат, 1982.
Авторское свидетельство СССР
N 1492434, кл, Н 02 М 7/48, 1989. (54) СПОСОБ ШИРОТНО-КОДОВОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМЫМ ТРЕХФАЗНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ДЛЯ
ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к способам ши-. ротно-кодового управления регулируемым трехфазным преобразователем для электИзобретение относится к области силовой электроники и может быть использовано при разработке преобразователей на базе трехфазных автономных инверторов напряжения, предназначенных для питания систем асинхронного частотно-регулируемого электропривода.
Известны способы управления трехфазными преобразователями для электропривода, базирующиеся на поэтапном изманвнии количества импульсов в полуволне выходного напряжения, причем указанное изменение числа импульсов
ЫЛ 1775827 А1 ропривода переменного тока. Способ управления базируется на универсальном
180-градусном алгоритме управления трехфаэными преобразователями с модуляцией центральных на полупериодах управления тактовых интервалов и с непрерывным изменением продолжительностей основных и модулирующих сигналов управления, формируемых в тактовых точках. Для увеличения числа импульсов в выходной полуволне на начальных и средних частотах использован "асинхронный" принцип формирования, при котором начальное количество выходных сигналов определяется специальным вводимым в закон управления коэффициента, а продолжительность тактовых подинтервалов, внутри которых формируются модулирующие сигналы управления, на всем диапазоне регулирования изменяется по линейной зависимости. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. происходитдискретно, что приводит к нежелательным броскам тока в силовых цепях преобразователя в моменты дискретного переключения. Известен также способ гибкого нелинейного управления широкорегули руем ы ми и реобразо вателя ми (3), и ри котором благодаря специальной нелинейной модуляции продолжительностей основных и модулирующих сигналов управления, формируемых в тактовых точках, обеспечивается плавный безударный переход от одной формы выходного сигнала к другой.
Средняя частота коммутации вентилей пре1775827
40 в этом режиме при при FI)> F> F!
55 образователя при этом постоянна, на всем диапазоне регулирования обеспечивается постоянство отношения величины напряжения к частоте. Продолжительность тактовых подинтервалов, в серединах которых формируются модулирующие сигналы управления, при этом на всем диапазоне регулирования постоянна, на нижних частотах в этом случае протя>кенность интервалов между импульсами управления (и выходными импульсами) весьма велика, что, как известно, негативно сказывается на динамических свойствах преобразователя в зоне пониженных выходных частот, крайне чувствительного на этом поддиапазоне к воздействию возмущающих факторов. Известно также, что для повышения надежности осуществления режима пуска преобразователя, нагруженного на асинхронный двигатель, закон управления в кратковременном пусковом режиме должен отличаться от базового закона управления с
0/F = const.
Целью изобретения является улучшение динамических свойств и гармонического состава выходного напряжения трехфазного преобразователя в пусковом режиме и в диапазоне пониженных и средних выходных частот, достигаемое за счет изменения на начальной частоте Fo в К раз продолжительности тактовых подинтервалов и соответствующего этому увеличения количества импульсов в полуволне выходной кривой, а также повышение надежности осуществления процесса пуска преобразователя, нагруженного на асинхронный двигатель.
Поставленная цель достигается тем, что при управлении по указанному способу, обеспечивающему N-кратное, начиная с частоты Fo, связанное регулирование выходных частоты и напряжения преобразователя, закл)очающемся в том, что основные вентили разных фаз и групп преобразователя периодически включают и выключают с взаимным фазовым сдвигом в
60 эл. град. в последовательности+А, -С, +В, -А, +С, -В, при этом для каждого вентиля в течение одного полупериода от 0 до 180 эл. град. формируют интервал проводимости вентиля, в течение другого полупериода от
180 до 360 эл. град. формируют интервал закрытого состояния вентиля, на централь ных внутри полупермодов тактовых интервалах от 60 до 120 и от 240 до 300 эл. град. симметрично относительно середин полупериодов формируют модулирующие сигналы управления, разноименные с соответствующим полупериодом управления, число которых последовательно умень5
2D
35 шается с ростом выходной частоты преобразователя F, причем генерирование указанных модулирующих сигналов производят в серединах тактовых подинтервалов с продолжительностью т, внутри каждого тактового интервала начало первого иэ подинтервалов и конец последнего из них синхронизируют соответственно с началом и концом тактового интервала, формирование каждого !-го от начала (и от конца) до середины тактового интервала модулирующего сигнала управления осуществляют при изменении выходной частоты преобразователя от Е<1 до граничной частоты FI, при этом в номинальном режиме работы на поддиапазонах выходных частот, при которых
F) > F > Fl+)(F» FI >F1+)), продолжитель)! I II 1 ность Л всех модулирующих сигналов управления оп редел я ют как
Л =-12- (- - — ), а на частотных поддиа1 1» 1
1Б = QN пазонах, на которых FI. > F > FI, наряду с
I )! основным массивам модулирующих сигнаnos управления с продолжительностью Л, в серединах тактовых интервалов формируют центральный модулирующий сигнал с дли< тельностью Л, на всем диапазоне регулирования длительность ттактовых подинтервалов изменяют в соответствии с зависимостью
F— - F. 1 — +KF. N — 1
2 при
6Fo(N — 1)N этом в пусковом режиме, в диапазоне выходных частот преобразователя Fo — 2F<1, значения вышеупомянутых граничных частот, переходных от одного поддиапазона управления к другому, определяют соответственно как
2 (2К<1(<-кн). 4Р(2 -<) (Кн-<1 +К(2)-<)(<-нl(Н-<)(«(2 - 41(2;-<1(<-к), „2(К<1(2 -<)(Н<И)< 4(-<1 (21-<1 (I-ХИ) .ЬИ(2<-<1(<-К}(Н(21.<)-2) 1 о 4 6- <) (21- <) (<- к) и N-2 F > FI+) Л =-1 н - д, = -тат — т<< в 2(! — 1)r, а в номинальном режиме работы преобразователя, при NFO > Е > 2FO, значения граничных частот F! u F! находят соответственно как 2 (2<-<1(<-КК)<Н-
F Г 41 (2«- ) (<- «) 2й.<)(2<-<)(<-нн)-Н«+ (2(-<)(Б-<)(<-кн)-н««В(;-<1(2;-<)"(<-к)(н- 4 (И)(2<-<) (<- к) 1775827 15 см. попри этом при F 3 F > F Л = t— И ой 2! — 1 il= 1/6F — 2(! — 1) t — 1/6(2i — 1)FpN, На фиг. 1 приведена схема основных соединений силовых цепей тиристорного преобразователя напряжения, выполненного на базе полностью управляемых тиристоров, нагруженного на асинхронный электродвигатель; на фиг. 2 — регулировочная характеристика преобразователя и кривая изменения относительной продолжительности тактовых подинтервалов; на фиг. 3 — временные диаграммы, иллюстрирующие два опорных варианта формирования управляющих сигналов на вентили инвертора; на фиг. 4 изображена блок-схема системы управления преобразователем. Временные диаграммы, построенные на фиг. 3, иллюстрируют два базовых алгоритма формирования управляющих сигналов на вентили преобразователя в процессе регулирования, а также соответствующие им кривые линейного выходного напряжения 0дв, Приведенные здесь управляющие сигналы Uy поступают на находящийся в положительном проводящем полупериоде управления вентиль +А катодной группы трехфазной мостовой схемы преобразователя, при этом положительная величина Uy (основной сигнал управления) соответствует проводящему состоянию вентиля, а нулевое значение Uy (модулирующий сигнал управления) — закрытому состоянию (следует помнить, что вентили являются полностью управляемыми). Формирование разноименных с соответствующим полупериодом управления модулирующих сигналов управления с продолжительностью А, определяющей величину выходного напряжения преобразователя, на всем диапазоне регулирования Fp — NFp осуществляется при этом внутри средних на полупериодах тактовых интервалах (60 — 120 и 240 — 300 зл. град) s центрах тактовых поди нтервалов, показанных на фиг. 3 тонкими дугами снизу, имеющих переменную продолжительность т, зависящую от текущих значений выходной частоты F и определяемую как 6Fp(N =1)N строенную на фиг. 2 кривую зависимости изменения относительной и родолжительности т =тlт от частоты F применительно к величине диапазона регулирования N = 5 и значению коэффициента К = 0,5). Формирование указанных модулирующих сигналов 50 производится симметрично относительно центров полупериодов благодаря тому, что начало каждого первого на тактовом интервале тактового подинтервала и конец каждого последнего подинтервала непрерывно синхронизируются соответственно с началом и концом собственного тактового интервала 60-градусной продолжительности. Продолжительность тактовых подинтервалов при рассматриваемых законах управления изменяется (увеличивается) прямо пропорционально с ростом выходной частоты трехфазного преобразователя, нагруженного на асинхронный двигатель. Величина предварительно задаваемого упомянутого выше в выражении для определения продолжительности тактовых подинтервалов коэффициента К, принимающего значения от нуля до единицы, является весьма важным параметром рассматриваемого режима управления и характеризует собой степень изменения продолжительности тактовых подинтервалов на начальной выходной частоте преобразователя Fp no сравнению с максимальной продолжительностью подинтервалов, наблюдаемой в верхней точке частотного диапазона, на частоте NFp, на которой полуволна выходного напряжения формируется из одного импульса. При этом чем меньше абсолютные значение коэффициента К, тем короче на начальной выходной частоте продолжительность тактовых подинтервалов и тем больше количество модулирующих сигналов внутри тактовых интервалов, тем из большего числа импульсов формируется на начальной выходной частоте полуволна выходного напряжения преобразователя. Упомянутое начальное число модулирующих сигналов внутри тактовых интервалов при этом определяется из выражения N/Ê, т.е., например, при N = 5 и К = 0,5 на начальной частоте внутри тактовых интервалов будет формироваться по десяти модулирующих сигналов управления. В случае, когда укаэанное частное от деления является дробной величиной, начальное количество модулирующих сигналов управления находится округлением в большую сторону. Конкретное значение параметра К должно задаваться, исходя в первую очередь из требований к динамическим свойствам преобразовательной системы и к гармоническому составу ее выходного напряжения в области низких и средних выходных частот, руководствуясь тем правилом, что большее число импульсов в выходной полуволне на начальной частоте (меньшее К) способствует улучшению гарМонического состава выходного напряжения и динамических свойств системы. 1775827 20 35 в этом режиме при при FI) >F >F) Д— Процесс регулирования частоты выходного сигнала преобразователя как в пусковом так и s номинальном режимах работы базируется в рассматриваемом случае, как показано стрелками на фиг. 3, на постоянной поэтапной вариации длительностей основных и модулирующих сигналов управления; формируемых в тактовых точках, соответствующих центрам упомянутых тактовых интервалов (в точке 90 применительно к полупериоду проводящего состояния вентилей и в точке 270 на полупериоде закрытого состояния ключей). Отмеченный принцип формирования управляющих сигналов, существенной особенностью которого является непрерывное отождествление (кодирование) продолжительностей формируемых в центрах тактовых интервалов основных и модулирующих управляющих сигналов с длительностью основного массива сигналов, за счет чего осуществляется плавный безударный переход от одного поддиапазона управления к другому, может быть поэтому определен как широтно-кодовый. Внутри поддиапазонов регулирования, на которых, как показано на фиг. 3а, в центрах тактовых. интервалов формируются основные сигналы управления, регулирование величины выходного напряжения осуществляется путем изменения продолжительностей А модулирующих сигналов по определенным зависимостям. На поддиапазонах, на которых, как показано на фиг. Зб, в серединах подинтервалов формируются модулирующие сигналы управления с варь( ируемой длительностью iL, продолжительность il остальных модулирующих сигналов находится в соответствии с другими функциональными зависимостями. Граничные значения частот FI и F),переходных от одного поддиапазона регулирования к другому, or)ределя)отся при этом через соответствующие параметры режима управления. Следует отметить, что величина коэффициента К в принципе может быть и больше единицы, в этом случае, как показано пунктиром на фиг. 2 для варианта К = 1,25, на начальной частоте Fo наблюдается уменьшенное (N/К = 5/ 1,25 = 4) количество тактовых подинтервалов. с соответственно увеличенными в К раз продолжительностями. При этом все приведенные в тексте описания зависимости, характеризующие режимы формирования управляющих сигналов, остаются в силе. Известно, что одним из наиболее экономичных и часто применяемых в номинальных режимах работы законов управления преобразователями для систем частотнорегулируемого асинхронного электропривода является управление по закону постоянства отношения величины напряжения к частоте, при котором, как показано на фиг. 2 для частотного диапазона номинального регулирования 2Fp —. NFp =5Fp, величина напряжения растет прямо пропорционально с увеличением выходной частоты преобразователя, Известно также, что в кратковременном пусковом режиме преобразователя, нагруженного на асинхронный электродвигателЬ, относительная величина напряжения должна быть существенно повышена по сравнению с номинальным режимом, в этом случае в диапазоне пусковых частот целесообразно поддерживать величину напряжения повышенной и постоянной, а в качестве верхней границы диапазона пусковых частот принимать частоту, равную удвоенной начальной частоте Fp(см.диапазон Fp: 2Fî на фиг,2), Таким образом, в пусковом режиме работы преобразователя, в диапазоне частот Fp 2Fp, вышеупомянутые значения граничных частот и параметров управляющих сигналов, через которые реализуется требуемый закон управления, должны быть определены как: (((2: l(e-«(ДРЯ" УТ» . (8 (r,. I(e. Цм. ((н(2 . (27 р,.г, <((2 - 1(<-K) e F (2(-(1(2i-l)(l-КМ)«((-(1 (2; <)<(<-KH)Ð Ь(((1(2; <)(<-К)(«(2)-(1-2Д i м 4(i-<)(2i-()(<-К) II N-2 2ПЯ зм — ((((т ((((1 2 C, i — 1)х.В номинальном режиме работы преобразователя, при NFp > F > 2Fp, значения граничных частот F) и и F) находят соответственно как у 2((2(-<1(<-км)«<-«(ei(2(-()(км-ц-<< <1 < 2Г(-<1(2<-(1(<-КМ1-)«<+ (2Г(-()(2(-(1(<-КМ)-« (Я <8((-)(2;-ll"(<-КИМ-()М (<((-<)(2i-(1(<-к) на поддиапазонах выходных частот, при которых FI ) F > F1+I, продолжительность А и ) всех модулирующих сигналов управления 1 1 1 определяют как it = (2-(— -), а на I Гой частотных поддиапазонах, на которых F) > F > F), продолжительность Я, всех, за )) исключением центрального на тактовом интервале, модулирующих сигналов управле1775827 10 ния находят как А = г, а длительность центрального модулирующего сигнала управления определяют кэк = 1/GF — 2(! — 1) г — 1/6(21 — 1)FoN, Во всех вышеприведенных эависимосях параметр i характеризует количество модулирующих сигналов управления, формируемых внутри половин тактовых интервалов, включая центральный на полупериоде модулирующий сигнал на поддиапазонах регулирования, на которых Fi > F > Fi, I И На первом, начиная с пусковой частоты Fo, поддиапазоне регулирования, алгоритм формирования управляющих сигналов и начальное количество управляющих сигналов i внутри половин тактовых интервалов должны определяться следующим образом. В первую очередь находится частное от деления N/2Ê, характеризующее начальное значение i, при этом в случае дробной величины N/2Ê полученное значение округляется до ближайшего целого числа в большую сторону. Исходя из полученного значения i, определяются соответствующие данным значениям i, N и К величины граничных частот F(и Г(причем определение указанных, u,I. величин должно производиться по представленным выше зависимостям, описывающим пусковой режим работы преобразователя. В случае, когда найденИ ное таким образом первое значение Fi окажется меньше пусковой частоты Fo, алгоритм формирования управляющих сигналов на первом поддиапазоне регулирования, в зоне Fi > F > Fo, должен I соответствовать варианту управления при F(> F > F((фиг, Зб), в противном случае управляющие модулирующие сигналы должны формироваться в зоне F(> F > 2Fo все параметры режима управления должны определяться в соответствии с соотношениями, описывающими именно пусковой режим работы, В соответствии с вышесказанным применительно к рассматриваемому режиму управления с N = 5 и К = 0,5, начальное значение параметра i для анализируемого варианта определяется как i.= N/2К = 5, для которого значения первых граничных частот соответственно равны Fs = 1,035 Fp u Fg = и 1 =1,151 Fp, соответственно, поскольку в первой зоне управления Fs > F > F,, начальный И алгоритм формирования соответствует форме управляющих сигналов, приведенных нэ фиг, За, который после частоты Fg сменится I ((( ( й(-к Так, для анализируемого режима (N = 5, К = =0,5) расчетное значение F = 3,21 Fp. ИI Дополнительное улучшение спектрального состава выходного напряжения преоб55 BTopbIM опорным алгоритмом (фиг. Зб), который продлится вплоть до достижения выходной частотой значения Fg, после чего 1 наблюдается уменьшение на единицу чис5 ленного значения параметра (! = 4). Дальнейший переход от одного поддиапазона регулирования к другому в пусковом режиме производится на частотах Р4 = 1,245 Fo, П F4 = 1,421 Fp, Рз = 1,574 Fp, Рэ = 1,884 Fp 10 Значение следующей по порядку граничной частоты Fz лежит выше верхней границы 1I пускового режима (выше частоты 2Fp) поэтому дальнейшее определение FI u Fi доли жно производиться уже по другим из 15 вышеприведенных зависимостей, характеризующим номинальный режим управления. Соответственно по другим зависимостям, начиная с частоты 2Fp, должны определяться продолжительности моду(20 лирующих сигналов управления Аил.. Определенные подобным образом значения граничных частот в номинальном режиме работы преобразователя соответственно равны: Гг =2,204 Fo, Г2= 2,803 Fo, Fi =5 Fo. (И 25 Следует отметить, что изменение продолжительности тактовых подинтервалов от выходной частоты по базовой линейной зависимости вплоть до верхней частоты ИР, приводит к тому, что в диапазоне верхних 30 выходных частот преобразователя, характеризуемом повышенными значениями выходного тока, продолжительность межкоммутационных интервалов быстро уменьшается, что может привести к срыву 35 инвертирования и снижает тем самым надежность функционирования преобразовательной системы. С целью частичного устранения указанного недостатка, а также улучшения спектрального состава выходно40 го напряжения преобразователя, целесообразно, начиная с частоты F (Fz >F > Fi ), И! Iu i! на которой продолжительность модулирующих сигналов управления равна половине длительности тактового подинтервала, и до 45 верхней выходной частоты преобразователя продолжительность тактовых подинтервалов (двух подинтервалов внутри каждого тактового интервала) принимать равной r= 1/12F (см. пунктирное изменение кривой 50 r на фиг. 2). Определение величины F приф uI менительно к конкретному режиму управления при этом производится из соотношения 1- kN )- kNj +2(1-к)(и-ц й 1775827 12 разователя, особенно в области пониженных и средних выходных частот, может быть достигнуто за счет формирования дополнительной последовательности модулирующих сигналов управления. Указанные 5 дополнительные сигналы формируются при этом на крайних тридцатиградусных участках полупериодов управления, внутри зон 0-30, 150-180, 180-210 и 330-360 эл.град. При этом местоположения ближних к грани- 10 цам полупериодов фронтов дополнительных модулирующих сигналОв управления определяют путем сдвига на ++ 60 эл. град, ближних к серединам полупериодов фронтов соответствующих главных модулирующих сигна- 15 лов управления с продолжительностью Я, Длительность у упомянутых дополнительных сигналов управления определяется при этом в соответствии с упрощ е н н о и з а в ис и м ость ю у= КГ(т -il), nðèìåíèòåëüío к которой для диапазона выходных частот Fo+ F КГ = 0,268, а при NFo > F > F КГ = 0,268 N Б — 0,193 F — 0,075 F ги см завиNFo — F симость КГ от F на фиг. 2). Описанное формирование дополнительных модулирующих сигналов управления приводит, как показано на фиг. 3 пунктиром, к видоизменению формы выход- 30 ного напряжения преобразователя, тождественно тому, при котором результирующая выходная кривая получается в результате суммирования основной последовательности выходных импульсов с дополнительной 35 последовательностью, гармоники которой находятся в противофазе с соответствующими паразитными гармониками основной последовательности импульсов и вызывают тем самым их исключение или уменьшение 40 (компенсируют амплитуды паразитных гармоник). Приведенные выше значения безразмерного коэффициента КГ обеспечивают при этом практически полное исключение из спектра кривой выходного 45 напряжения преобразователя как в зоне пусковых частот, так и на верхней выходной частоте NFo, наиболее нежелательной пятой параэитной гармонической составляющей и значительное снижение амплитуды 50 седьмой гармоники. kë(;-(1 I,(0- л-/Л(7 а А= 45in 5in 5 и ),л(1 ) (л; л,„ ) 5 4510 с05 5 п 25 с 45|п — 5 и — со5 — са5 <(— — — )5 а — 2 2 6 5 2 6 !6 2 2! Следует отметить, что в процессе управления преобразователем по описанному алгоритму из спектра его выходного напряжения на всем диапазоне регулирования может быть исключена любая из паразитных гармоник, для этого продолжительность у дополнительных модулирующих сигналов управления должна изменяться в соответствии с нижеприведенной нелинейной зависимостью: 2 Д- ) (= — arel) 2.(E >FI+1, а также при ИР, > F > F: III. л )(° л 7I 45in — 5in 5,„, ° 2 2 7 л )с(. л 6=1510 2 05 2 з i 6Ю вЂ” -5 — С051 — — — 5,п 5,д —. а для частотных поддиапаэонов FI > F > FI 1 II: Достаточно сложные преимущественно нелинейные зависимости, характеризующие режим проведения приемов описанного способа управления, целесообразно осуществлять при помощи современных цифровых (микропроцессорных) средств управления. На фиг. 4 представлена блок-схема системы управления преобразователем, выполненной по вертикальному принципу, базовые блоки которой строятся на цифровой основе. Ниже приводятся характеристика состава системы и принципа ее функционирования. При помощи блока задания частоты 1 осуществляется задание требуемой выходной частоты преобразователя, на его выходе формируется сигнал Ut, пропорциональный значению выходной частоты, который поступает на входы тактового генератора 2 и N/К-канального по выходу функционального преобразователя 3. Частота следования импульсов генератора 2 определяет частоту выходного сигнала блока развертки (генератора симметричного пилообразного напряжения) 4, которая на всем диапазоне регулирования в 6 раз выше выходной час,тоты преобразователя. Сигнал блока 4 постоянно сопоставляется в блоке формирования управляющих импульсов 5 с выходными сигналами 0э функционального 1775827 14 преобразователя 3, величина которых пропорциональна текущим значениям положений фронтов управляющих сигналов и выходных импульсов Q — а21 внутри тактовых интервалов (см. временные диаграммы Оде на фиг. 3). Указанные значения а предварительно определяются расчетным путем из соотношений, характеризующих режим формирования управляющих сигналов как для пускового, так и для номинальногодиапазонов регулирования. При этом следует учитывать, что: а = 6F + (r — Л)/2, а2 = а1 + Л, аз =а1+х...„а21 =azl+ +Л В моменты равенства текущих значений сигналов блоков 3 и 4, как показано на внутренней временной диаграмме на фиг. 4, блоком 5 вырабатываются команды на формирование фронтов управляющих (и выходных) импульсов, которые распределяются по соответствующим вентилям преобразователя в соответствии с принятым опорным законом 180-градусного управления при помощи логического распределителя управляющих импульсов 6, соединенного своими тактовыми входами с соответствующими выходами трехразрядного регистра 7, работа которого на всем диапазоне регулирования синхронизируется тактовыми импульсами генератора 2. Таким образом, описанные законы формирования управляющих сигналов на вентили трехфазного мостового преобразователя позволяют обеспечить, за счет увеличения количества управляющих и выходных сигналов на полупериоде в зоне низких и средних выходных частот, улучшение динамических свойств системы в указанных зонах, а также улучшение гармонического состава выходного напряжения. Приведенное видоизменение номинального закона управления в зоне пусковых частот позволяет повысить надежность осуществления весьма важного и сложного режима пуска преобразователя, нагруженного на асинхронный электродвигатель. Отмеченные преимущества могут быть с эффектом использованы как при создании преобразовательных систем для специальных структур электропривода (например, для электроприводов с повышенными пусковыми моментами, для высокодинамичных электроприводов), так и для большинства общепромышленных систем частотно-регулируемого электропривода. Формула изобретения 1. Способ широтно-кодового управления регулируемым трехфазным преобразователем для электропривода переменного тока с N-кратным, начиная с частоты Fo, диапазоном регулирования частоты и величины выходного напряжения, при котором 5 основные вентили разных фаз и групп преобразователя периодически включают и выключают с взаимным фазовым сдвигом в 60 эл. град. в последовательности+А, -С, +В,-А, +С, -В, при этом, для каждого вентиля в 10 течение одного полупериода от 0 до 180 эл. град. формируют интервал проводимости вентиля, в течение другого полупериода от 180 до 360 эл. град. формируют интервал закрытого состояния вентиля, на централь15 ных внутри полупериодов тактовых интервалах от 60 до 120 и от 240 до 300 эл. град. симметрично относительно середин полупериодов формируют модулирующие сигналы управления, разноименные с 20 соответствующим полупериодом управления, число которых последовательно уменьшают с ростом выходной частоты преобразователя F, причем генерирование указанных модули рующих сигналов 25 производят в серединах тактовых подинтервалов с продолжительностью х, внутри каждого тактового интервала начало первого из подинтервалов и конец последнего из них синхронизируют соответственно с началом 30 и концом тактового интервала, формирование каждого I-го от начала (и от конца) до середины тактового интервала модулирующего сигнала управления осуществляют при изменении выходной частоты п яобразователя 35 от Fo до граничной частоты Fl, при этом в номинальном режиме работы на поддиапаII зонах выходных частот, при которых FI > F > F1+I (Fl> Fr > F1+i), продолжительность I l 11 1 А всех модулирующих сигналов управле40 ни я определяют как Л = (- т — ), а на частотных поддиапазонах, на которых FI > F > FI, наряду с основным массивом модулирующих сигналов управления с про45 должительностью Х. в серединах тактовых интервалов формируют центральный модулирующий сигнал с длительностью 1„о т ли ч а ю шийся тем, что. с целью улучшения динамических свойств и гармонического со50 става выходного напряжения преобразователя в пусковом режиме и в диапазоне пониженных и средних частот, достигаемо. го за счет изменения на начальной частоте F в К раз продолжительности тактовых под55 интервалов и соответствующего этому увеличения количества импульсов в полуволне . выходной кривой, а также с целью повышения надежности осуществления процесса пуска преобразователя, нагруженного на 17758?7 (6 асинхронный двигатель., на всем диапазоне К-крат))ого р".ãóë)4poâà! I!4÷ частоты и величины )«апряукения длигельносгь т тактовых подинтервалов изменяют в соответствии с завис)1мость!о (I:-- Г. )((-Д+ К Г„(Ц -(! C .7 б Г, „(,И- II)I при этом в пусковом рож)1)1;. в цнапл )оне выход)!ых частот преобразова ..:.::. )-;. 2(=;; з) ачения упомянутых гранич) )ыу. ilас)о ),;) ереходныу от одного под7(иа) I;I o!t) 1 i! НИЯ К ДРУГОМУ, ОПРЕДЕЛЯ)От. Светла..-.с: .iO!;i как ю 2:.(2 -i)«кн),)4"12 -!) (25-l) i2 (2 -i)i!- "()" i.". о 4i(2 144 2(H4(21-iI(!-r HI+44(i-)Р(21-i) (!-KHI +5(.i!6: Hi i c 4(;-i)(21- )(1-)) в этом режиме при F,,;> F > Г)+1 ). == —.);. —,-,,-(,1 - ll fl p t4 I-I -: I > F I ). — г (2i — 1 ) N — 2 7 = - Б- )-,- --1- - - - -- 2 (I — 1) т, а в н O.м "инальном режиме работы преобразователя. op!1 () (0 Ф F > .7 -, 3!)аче)lия гранич)! ь)х час" тот Г; и Г! нахолят, соответственно, как ,II 2 (2i-))(4-HH) У о,! г: ! 2(.ij(2)-i)(i-ic Hj н.», (20- <)(Б -<)(<- HH)- Hi (I 8(ь|) (2;-i)cc(f- л) (и-Й к Г" 1 i!;..1Р;- )(-C) призтом,при Е! > F>F; А .== т — —;- -,-7 . С-! )! it- 1/6Г-2(! — 1j 7: — 1/6(21- ) )).:-,Í, 2, Способ по и, 1, v т л и:>,а lo щ 11 и с я тем, что в диапазоне выходных частот fp8образователя à — NF0 продол7китель))ость lll т тактовых подинтервалов при!)има!от равной T =- 1/12F, пои этом значе)-)ие граничной частоты F определяют как; <- и -Г()- kN! i2(i-И(к))4 9((-xj I 4 ь, (4 (- i c 5)! =45)ll 5(n — 5 и c7 ! lk(, (4(4 М Ь= 4 5)0 — С05 ; л С-"451п — SAl С05 — С05 2 2 (7 40 7 (7 2I 3 а для частотных поддиапазонов Г! > F > F ! И л,, (л,л ) A= 4Sirl — Sin 5 И— 2 Я 3 7 (Л(!j k(C ihL%ij 1П (У -" 4 Sic С05 Si )1 —; C 4 Sisal — 51П С05 С05 )((" S(A а z c e p 151П + СС05 5) й)С вЂ” - - — ) 5 Д вЂ”. Я 47 (6 g Я) 3. Способ по п.2, о тл и ч а ю щи и с я тем. что, с цельк) улучшения спектрального состава выходного напряжения преобразователя, на всем диапазоне регулирования 5 формирует внутри интервалов 0 — 30, 150— 180, 180 — 210 и 330 — 360 зл. град. дополнительные модулиру!ощие сигналы управления, при этом местоположения бг)ижних к границам г!олупериодов фронтов 10 дополнительных модулиру)ощих сигналов управления определяют путем сдвига на 4 60 эл. град, ближних к серединам полупериодов фронтов соответствующих главных модулиру)ощих сиг))алов управления с про15 должительностью 4. Сг)особ по и. 3, о т и и ч а ю шийся Т6М, что длительность )7 упомянутых дополнительных сикпа))ав управления опредеЛЯ)О Т В С О О Т I) P. T Ñ T )3 È È С 20 зависимостью 17--- КГ(т — Л), применительно к которой для диапазона выходных частот F0- — Fø Кг == 0,2(8, д при NF0 > F > Fè! 0,260 N Г0 — 0,193 à — 0,075 F К) N F — F llI 5. Способ г)о г), 3, о I n tt i! 8 )о шийся тЕМ, Чтп ПрОдОЛжИтЕЛЬНОСтЬ )7 ДОПОЛНИтель II,)x модулирующих сигналов управле30 ния находят из соотношения: A- Ь 24(6+С)С ,(„) где К вЂ” ))омер искл)очаемой из спектра вы35 ход)4ого напряжения паразитной гарма))ики,,аля частотных поддиапаэонов F! > F > >Г)+1, а так7ке при NF0 > F > F; -lll, 1775827 1775827 Ь С Я @O5 Л-/ Р П, " УГ „ Составитель В,Олещук Техред М Моргентал Корректор Н.Тупица Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4040 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
