Способ широтно-кодового управления вентильным преобразователем для частотно-регулируемого электропривода
Сущность изобретения-способ управления заключается в последовательном формировании со сдвигом в 60 эл. град, управляющих сигналов на вентили трехфазной мостовой схемы, при котором осуществляется модуляция центральных на полупериодах управления тактовых интервалов , сопровождаемая непрерывным кодированием (отождествлением) продолжительностей формируемых в серединах упомянутых интервалов основных иТиодулирующих сигналов управления с текущими значениями выходной частоты. Изменение продолжительнОстей тактовых подинтервалов, внутри которых формируются модулирующие сигналы управления, по параболической зависимости с фокусом в начальной точке частотного поддиапазона позволяет увеличить число импульсов в выходной полуволне в зонах начальных и средних частот, требуемый коэффициент увеличения входит при этом в функциональные зависимости, описывающие режим формирования управляющих сигналов. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. СО с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 М 7/48
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4922400/07 (22) 28,03.91 (46) 15,12.92. Бюл. М 46 (71) Отдел энергетической кибернетики АН
ССР 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
М 1492434, кл, Н 02 M 7/48, 1989. (54) СПОСОБ ШИРОТНО-КОДОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ДЛЯ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛ ЕКТРОПРИВОДА (57) Сущность изобретения: способ управле, ния заключается в последовательном формировании со сдвигом в 60 эл. град, Изобретение относится к области силовой электроники и может быть использовано при разработке преобразователей на базе трехфазных автономных ийверторов напряжения, предназначенных для питания систем асинхронного частотно-регулируемогь электропривода.
Известны способы управления трехфазными преобразователями для электропривода, базирующиеся на поэтапном изменении количества импульсов в полуволне выходного напряжения, причем yi OO преобразователя в моменты дискретного переключения (1,2). Известен также способ 0О гибкого нелинейного управления широкоре- Ql гулируемыми преобразователями (3), при () котором благодаря специальной нелинейной модуляции продолжительностей основных и модулирующих сигналов управления, формируемых в тактовых точках, обеспечи-. ° ааааа вается плавный безударнйй переход от одной формы выходного сигнала к другой. Средняя частота коммутации вентилей преобразователя при этом постоянна, на всем диапазоне регулирования обеспечивается постоянство отношения величины напряжения к частоте. Продолжительность тактовых 1781803 внутри каждого тактового интервала начало 1 первого из подинтервалов и конец последнего из них синхронизируют соответственно с началом и концом тактового интервала, 5 формирование каждого i-го от начала (и от конца) до середины тактового интервала модулирующего сигнала управления осуществляют при изменении выходной частоты преобразователя от F< до граничной часто10 ты Fi, при этом в номинальном режиме работы на поддиапазонах„выходных частот, при которых Fi > Р>Р + (Fi > Fi>F+ ), продолжительность А всех модулирующих сигналов управления ОпределяютKBKi1 =- у - р, а на 1 1 1 В Р )ъй частотных поддиапазонах, на которых Fi P >Fi, наряду с основным массивом модули- . рующих сигналов управления с продолжи. тельностью il, в серединах тактовых 20 интервалов формируют центральный мо-, дулирующий сигнал с длительностью А, на всем диапазоне регулирования длительность t тактовы х подинтервалов изменяют в соответствии с зависимостью: . 25 F F г 1-,K +KF N — 1 г 6Fo(N — 1) N этом значения вйшеупомянутых граничных частот Fi u Fi определяют как РР=(Х+ Y+2/3) Fo; 3 подинтервалов, в серединах которых формируются модулирующие сигналы управления, при этом на всем диапазоне регулирования постоянна, на нижних частотах в этом случае протяженность интервалов между импульсами управления (и выходными импульсами) весьма велика, что, как известно (1,2), негативно сказывается на динамических свойствах преобразователя в зоне пониженных. выходных частот, крайне чувствительйого,на этом поддиапазоне к воздействию„возмущающих факторов, Известно также. что для повышения надежности осуществления режима пуска преобразователя, нагруженного на асинхронный двигатель, закон управлейия в кратковременном пусковом режиме должен отличаться от базового закона управления с О/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 F<> в К раз продолжительности тактовых подинтервалов и соответствующего этому увеличения количества импульсов в полуволне выход. ной кривой, а также повышение надежности осуществления процесса пуска преобразователя, нагруженного на асинхронйый двигатель. Поставленная цель достигается тем, что . при управлении по указанному способу, обеспечивающему N-кратное, начиная с ча.стоты Fp, связанное регулированйе выходных частоты и напряжения йреобразова-,, : -: теля, заключающемся в том, что основные вентили разных фаз и групп преобразователя периодически аключают 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 закр1ьГтого--- состояния вентиля, на центральных 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 соответствующим. полупериодом управления, число которых последовательно уменьшается с ростом выходной частоты преобразователя F, причем генерирование указанных модулирующих сигналов производят в серединах тактовых подинтервалов с продолжительностью t, Y в где Х= Q = 2S/3 — Т вЂ” 16/27, P S 4/3, 40 0 (Р/3) +(Q/2); при этом в пусковой режиме работы, в диа.пазоне выходных частот преобразователя . - 2Г.: 45 (М Л22к Ф Ч при "определении Fi . Т— а при определении Fi: и 55 г Т=! для номинального режима работы преобразователя при определении Fi . 1781803 1м-13 к + 1 — К соответствует проводящему состоянию вентиля, а нулевое значение 0У(модулирующий сигнал управления) — закрытому состоянию (следует помнить, что вентили являются. 5 полностью управляемыми). Формирование разноименных с соответствующим полупериодом управления модулирующйх сигналов управления с продолжительностью Л, определяющей величину выходного напряжения преобразователя, на всем диапазоне регулирования Fp - NFp осуществляется при этом внутри средних на полуперйодах тактовых интервалах (60-120 и 240-300 эл, град.) в центрах тактовых подйнтервалов, показанных на фиг. 3 тонкими дугами снизу, имеющих переменную продолжительность зависящую от текущих значений выходной частоты F и определяемую как F-Г. 1 К +KF И-1 6Fp(N=1) N (см. построенную на фиг, 2 кривую зависимости изменения относительной продолжи тельности т = т/tm от частоты F применительно к величине диапазона регулирования И=7 и значению коэффициента k=0,5). Формирование указанных модулирующих сигналов производится симметрично относительно центров полупериодов благодаря тому, что начало каждого первого на тактовом интервале тактового подинтервала и ко. нец каждого последнего йодинтервала непрерывно синхронизируются соответственно с началом и концом собственного тактового интервала 60-градусной продолжительности. Продолжительность тактовых подинтервалов при рассматриваемых законах управления изменяется (увеличивается) по параболической кривой при росте выходной частоты трехфазного преобразователя, нагруженного на асийхронный 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 абсолютное значение коэффцициента К, тем короче на начальной выходной частоте продолжительность тактовых подинтервалов и тем больше количеТ— И а при определении F;; И вЂ” 1 К // / режиме при Fi F > Е;+ . 20 в пусковом N — 2 л=> > при F Е„ Л =r-— I= 2j — 1 Й вЂ” 2, 25 Л =, 1- — 2(L — 1)г; а в номинальном режиме работы преббразователя. когда NFp o F > 2Fp при Fi oF > Fj. Л = - — „„- — — „, Л = М6 - г(И) > 30 1 .К г -1 — 1 /6(2 j-1) Fp N На фиг. 1 приведена схема основных соединений силовых цепей тиристорного преобразователя напряжения, выполненного на базе полностью управляемых тиристоров, нагруженного на асинхронный электродвигатель АД. На фиг. 2 показаны . регулировочная характеоистика преобразователя и кривая изменения относйтельной продолжительности тактовых подинтерва40 лов. На фиг. 3 представлены временные диаграммы, иллюстрирующие два опорных варианта формирования управляющих сигналов на вентили преобразователя, На фиг. 45 4 изображена блок-схема системы управления преобразователем, Временные диаграммы, построенные на фиг. 3 иллюстрируют два базовых алгоритма формирования управляющих сигна- 50 лов на вентили преобразователя в процессе регулирования, а также соответствующие им кривые линейного выходного . напряжения Одв, Приведенные здесь управляющие сигналы Uy поступают на находящийся в положительном проводящем полупериоде управления вентиль +А катодной группы грехфазной мостовой схемы, преобразователя, при этом положительная величина Uy (основной сигнал управления) 1781803 10 му. определяются при этом через соответствующие параметры режима управления, Известно, что одним из наиболее экономичных и часто применяемых в номиналь15 ных режимах работы законов управления преобразователями для систем частотнорегулируемого асинхронного электро п ривода является управление по закону постоянства отношения величины напряже20 ния к частоте, при котором, как показано на фиг. 2 для частотного диапазона номинального регулйрования 2Fo — NFp = 7Fp, величи-. на напряжения растет прямо пропорционально с увеличением выходной частоты. 25 преобразователя. Известно также, что в кратковременном пусковом режиме преобразователя, нагруженного на асинхройный электродвигатель, относительная величина напряжения должна быть существенно по30 вышена по сравнению с номинальном режимом, в этом случае в диапазоне пусковых частот целесообразно поддерживать вели-. чину напряжения повышенной и постоянной, а в качестве верхней границы 35 диапазона пусковых частот принимать частоту, равную удвоенной начальной частоте Fo (см. дйапазон Fo — 2Fo на фиг. 2). В соответствии с рассматриваемым алгоритмом управления конкретные значения 40 вышеупомянутых граничных частот и параметров управляющих сигналов, через которые реализуется требуемый. закон управления, последовательно определяются как: Fi () = (X + Y + 2 /3) F o, Y= где X= Q = 2S/3 — Т вЂ” 16/27, P =S — 4/3, О =(Р./3) +(О/2); 55 ство 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/К, т.е., например, при N=7 и К=0,5 на начальной частоте внут.ри тактовых интервалов будет формироваться по четырнадцати модулирующих сигналов управления. В случае, когда указанное 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 тре-. бований 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. Процесс регулирования частоты выходного сигнала преобразователя как в пусковом так и в номинальном режимах работы базируется в рассматриваемом случае, как показано стрелками на фиг. 3. на постоянной поэтапной вариации длительностей основных и модул ирующих сигналов управления, формируемых в тактовых точках, соответствующих центрам упомянутых тактовых интервалов (в точке 90 примени. тельно 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 ос- . новных 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. 3, а, в центрах тактовых интервалов формируются основные сигналы управления, регулирование величины выходного напряжения осуществляется путем изменения продолжительностейА модулирующих сигналов по onределенным зависимостям. На поддиапазонах, на которых, как показано на фиг, 3, б, в серединах подинтервалов формируются модулирующие сигналы управления с варьируемой длительностью iL продолжительность Л остальных модулирующих сигналов находится в соответствии с другими функциональными зависимостями. Граничные II значения частот g и Fi, переходных от одного поддиапазона регулирования к другопри этом для пускового режима работы; для диапазона выходных частот преобразователя Fo — 2Fp. 1781803 10 — 2) ) Т— — К I а при определении Fi: Т— Для номинального режима работы преобра1 зователя при определении Fi,. 15 Б 1.,1и:1 K+ 1 — К Т— 1 а при определении Fi т— В пусковом режиме при Г Ы > F)+), 35 N — 2 Ф Н Л = -1 -р-, при Fi > F > Fi: 1, 2i — 1 N— - 2 Л вЂ” Э- -у — „=1- -р Ч вЂ” 2 (i — 1) с В номинальном режиме работы 40 преобразователя, когда NFp > F > 2Fp, на поддиапазонах выходных частот, при которых Fi ) F > F +<, продолжительность Л всех модулирующих сигналов управления определяют как Л = -1 - () — ) — ), а на частот1 1 1 45 о N ных поддиапазонах, на которых Fi F > Fi, продолжительность Л всех, за исключением центрального на тактовом интервале, модулирующих сигналов управления находят как 50 = Ю= Ро И 2i — 1 а длительность центрального модулирующего сигнала уп- . равления находят как Л = 1/6F — 2(i-1) г-1/6(2i-l)FpN. Во всех вышеприведенных 55 зависимостях параметр i характеризует количество модулирующих сигналов уйравления, формируемых внутри половин тактовых интервалов, включая центральный íà Ffo/1,, ы- к 1 — К при определении Fi . и - } и (и упериоде модулирующий сигнал на поддиапаэонах регулирования, на которых Fi ) F> >, На первом, начиная с пусковой частоты 5 Fp, поддиапаэоне 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!, определяются соответствующие данным значениям i. N и К величины граничных частот Fi u Fi причем определение указанных величин должно производиться по представленным выше Эависймостям, описывающим пусковой режим работы преобразователя, В случае, когда найденное таким образом первое значение F окажется меньше пусковой частоты Fp, алгоритм формирования управляющих сигналов на первом поддиапазоне регулирования, в зоне F; > F Fp, должен соответствовать варианту управления при Fi >F> К (фиг. З,б}, в противном случае управляющие модулирующие сигналы должны гЯ формироваться в зоне Fi > F =" Fp. по второму из упомянутых алгоритмов (фиг. 3,а), Следует еще раз отметить, что в диапазоне пусковых частот преобразователя Fo — 2Fo все параметры режима управления должны определяться в соответствии с соотношениями, описывающими именно пусковой режим работы. 8 соответствии с вышесказанным применительно к рассматриваемому режиму управления с N=7 и К=0,5, начальное значение параметра i для анализируемого варианта определится как i=N/2Ê=7, для которого значения первых граничных частот соответственно равны 6 = 1,022 Fp, Рт = =1,140 Fp, соответственно, поскольку в первой зоне управления К > F ) Fo, начальный алгоритм формирования соответствует форме управляющих сигналоа, приведенной на фиг. 3, а, который после частоты Рт сменится вторым опорным алгоритмом (фиг. 3,б}, который продлится вплоть до достижения выходной частотой значения Fy, после чего наблюдается уменьшение на единицу численного значения параметра i (i=6). Дальнейший переход от одного поддиапаэона регулирования к другому в пусковом режиме производится на частотах Fe" = 1,196 Fo, F6 = 1,359 Fp, F5" = 1,437 Fp. F5 = 1,673 Fp, 1781803 F" = (X + Y + 2/3) Fo. 0/2 + К0, У = 1 — О/2 — o, где X0 2$/3 —.N(N-1) /2(1-K) — 16/27, O =(Р/3) +(О/2)2, . P S — 4/3, S = 1 + K(N-1) /(1-К). Так, для анализируемого режима (N=7, K=0 5) расчетное значение F = 4,912 Fp. Дополнительное улучшение спектрального. состава выходного напряжения преобразователя, особенно в области пониженF4" = 1,790 Fp, Значение слеДУюЩей по порядку граничной частоты Е4 лежит выше верхней границы пускового режима (выше частоты 2Ро), поэтому дальнейшее определение Fi" и Fi должно производиться уже по другим из вышеприведенных зависимостей, характеризующим номинальный режим управления. Соответственно по другим зависимостям, начиная с частоты 2Fp, должны определяться продолжительности модулирующих сигналов управленияil и Х. Определенные подобным образом значения граничных частот в номинальном режиме работы преобразователя соответственно равны: F4 = 2,152Ро. Рз = 2,368 Fo. Рз 2,913 Ро, Fz"= 3,484 Fp, Р2 .= 4,286 Fp, F>" = 7 Fo. Следует отметить, что йзмейейие продолжительности тактовых подинтервалов от выходной частоты по базовой нелинейной зависимости вплоть до верхней частоты NFo приводит к тому, что в диапазоне верхних выходных частот преобразователя, характеризуемом повышенными значениями выходного тока, продолжительность межкоммутационных интервалов быстро уменьшае ся, что может привести к срыву инвертирования и снижает тем самым на дежность функционирования йреобразовательной системы, С целью частичного устранения указанного недостатка, а также улучшения спектрального состава выходного напряжения преобразователя, целесообразно, начиная с частоты Р (F2 < Р" < F)"), на которой продолжительность модулирующих сигналов управления равна половине длительности тактового подинтервала, и до верхней выходной частоты преобразователя продолжительность тактовых подинтервалов (двух подинтервалов внутри каждого тактового интервала) принимать равной т+= -1/12F (см. пунктирное изменение кривой на фиг, 2). Определение величины Р" применительно к конкретйому режиму управления при этом производится из соотношения 10 ных и средних выходных частот, может быть достигнуто за счет формирования дополнительной последовательности модулирующих сигналов управления. Укаэанные 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 границам полупериодов фронтов дополнительных модулирующих сигналов управления определяют путем сдвига íà +60 эл,град. ближних к серединам полупериодов фронтов соответствующих главных модулирующих сигна15 лов управления с продолжктельностью L Длительность упомянутых дополнительных сигналов управления определяется при этом в соответствии с упрощенной зависимостью y= КГ(т-il), применительно к кото20 рой для диапазона выходных частот Fp - Р" КГ=0,268, а при NFî F> Р" 0,268 N Fo — 0,193 F " -0,075 F (см. зао висимость КГ от F на фиг. 2), Описанное формирование дополнительных модулирующих сигналов управления приводит. как показано на фиг. 3 пунктиром, к видоизменению формы выходного напряжения преобразователя, тожде30 ственного тому, при котором, результирующая выходная кривая получается в результате суммирования основной последовательности выходных импульсов с дополнительной последовательностью, гармоники которой находятся в противофазе с соответствующими паразитными гармониками основной последовательности импульсов и вызывают тем самым их исключение или уменьшение (компенсируют амплитуды 40 паразитных гармоник). Приведенные выше значения безразмерного коэффициента КГ обеспечивают при этом практически полное исключение из спктра кривой выходного напряжения преобразователя как в зоне пус45 ковых частот, так и на верхней выходной частоте Nl=o, наиболее нежелательной пятой паразитной гармонической составляющей и значительное снижение амплитуды седьмой гармоники. Следует отметить, что в процессе управления преобразователем по описанному алгоритму из спектра его выходного напряжения на всем диапазоне регулирования может быть исключена любая из пара55 зитных гармоник, для этого продолжительность дополнительных модулирующих сигналов управления должна изменяться в соответствии с нижеприведенной нелинейной зависимостью: 1781803 10 k л А =4sin i — 11 - sin Sli1-3-, В =4 SIA COS ks — — ) sln —. 2 2 ся тактовыми импульсами генератора 2 (отмеченные блоки являются типовыми 45 широкоизвестными схемами, подробное описание которых имеется, например. в кн. Калашникова Б.Е. и др. Системы управления автономными инверторами. M., Энергия, 1974, гл, 3, параграф 22). Таким образом, описанные базирующи55 2„А — А2 — 4 В+С С 1 где К вЂ” номер исключаемой из спектра выходного навпряжения паразйтной гармоники; для частотных поддиапазонов Fi" > F> > Fl+1, а также при NFp F >F А = 4 з1п sin з1п — ; ьkт k -ir — Л km 2 2 3 kг м(} r+А} kт, 2 2 3 С =4 sin sin — cos к 1kò kk km 2 2 6 < cos k (— — — ) — sin sln —; л ir kate kr. 6 2 3 2 / а для частотных поддиапазонов Fi > F >Fi". С =4sln 2 sin 2 соз ф ! km КЛ km icos k (— — — ) — sin sin — + ж it km kt 6 2 3 2 +2„,k> I k ò 2i-1}х 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 приводится характеристика состава системы и принципа ее функционирования. При помощи блока задания частоты 1 осуществляется задание требуемой выходной частоты преобразователя, на его выходе формируется сигнал 01, пропорциональный значению выходной частоты, который поступает на входы тактового генератора 2 и N/Ê-канального по выходу 40 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 частоты преобразователя. Сигнал блока 4 постоянно сопоставляется в блоке формирования управляющих импульсов 5 с выходными сигналами 0з функционального преобразователя 3, величина которых пропорциональна текущйм значениям положений фронтов управляющих сигналов и выходных импульсов ai — и внутри тактовых интервалов (см. временные диаграммы Одв на фиг. 3). Указанные значения а предварительно определяются расчетным путем из соотношений, характеризующих режим формирования управляющих сигналов как для пускового, так и для номийального диапазонов регулирования. При этом следует учитывать. что: а1 =60 . +{a-Л)б2,а2 =а1 +Л, W <1 + °;. <2i <2i — 1 +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 yriравления при помощи логическото распределителя управляющих импульсов 6, соединенного своими тактовыми входами с . соответствующими выходами трехраэрядного регистра 7, работа которого на всем диапазоне регулирования синхронизируетеся на нелинейном изменении законы формирования управляющих сигналов на вентили преобразователя позволяют обеспечить, за счет увеличенного количества управляющих и выходных сигналов на полупериоде в зоне низких и средних выходных частот, улучшение динамических свойств системы в укаэанных зонах, а также улучшение гармонического состава выход 16 1781803 15 ностью 1 в серединах тактовых интервалов формируют центральный модулирующий сигнал с длительностью А, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью улучшения динамиче5 ских свойств и гармонического состава выходного напряжения преобразователя в пусковом режиме и в диапазоне пониженных и средних выходных частот, а также с целью повышения надежности осуществле10 ния процесса пуска преобразователя, нагруженного на асинхронный двигатель, на всем диапазоне N-кратного регулирования частоты и величины напряжения, длительность т тактовых подинтервалов изменяют 15 в соответствии с зависимостью 20 при этом зйачения уйомянутых-граничных частот Fi и Fi" определяют как Fi () = (X + Y + 2 /3) F p, У = -Ю2- lD, 25 где Х= Q = 2S/3 — Т вЂ” 16/27, P=S-4/3, 30 0 =(Р/3) +(Q/2); при этом в пусковом режиме работы, в диапазоне выходных частот преобразователя 35 Fo + 2Fî 40 при определении }+я) Т= К т — -.. - 2 -1 1-К) ного напряжения, Приведенное видоизменение номйнального закона управления в зоне" пускбвых частот позволяет повысить надежность осуществления весьма важного и сложного режима пуска преобразователя, нагруженного на асинхронный электродвигатель. Отмеченные преимущества могут быть с эффектом использованы при созданий йреобраэовательных систем каКдля типовых,"так и для специальных структур част от йо -регул ируемого электропривода переменного тока, Формула изобретения 1. Способ Ййротно- кодового управления вентильным преобразователем для частотно - регулируемого электропривода с N-кратным, начиная с частоты Ро, диапазоном регулирования частоты и величины выходного йапря3кения при котором основные вентили разных фаз и групп преобразователя "йерйодически 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 интерва7 птроводимос1 и вейти ля, в течение другого полупериода от 180 до 360 эл.град, формируют интервал закрытого состояния вентиля, на центральных внутри полупериодов тактовых интервалах от 60 до 120 и от 240 до 300 эл,град. симметрично относительно середин полупериодов фор-" мируют модулирующие сигналы" управления, разноименные с соответствующим полупериодом управления, число которых последовательно уменьшается с ростом выходной частоты преобразователя F, причем генерирование указанных модулирующих сигналов производят в перединах тактовых подинтервалов с продолжительностью т, внутри каждого тактового интервала начало пеpBoro из подйнтервалов и конец последнего из них синхронизируют, соответственно с началом и концом тактового интервала, формирование каждого i-го от начала (и от конца) до середины тактового интервала модулирующего сигнала управ-ления осуществляют при изменении выход..- ной частоты преобразователя от F> до граничной частоты F;, при этом, в номинальном режиме работы на поддиапазонах выходных частот, при которых Fj > F > Fi+< (Fi Fi" > Fi+i ), продолжительностью всех модулирующих сигналов управления опре-1 1 1 5 деляют какА = -(- — -), а на частотных поддиапазонах, на которых F F > Fi", наряду с основным массивом модулирующих сигналов управления с продолжитель- о 2 1-К 4-К о 7 к 6Fî(N — 1) N 45 . "" ii а при определении Fi . 50 для номинального режима работы преобразователя при определении Fi". и- к 1 — К 1781803 II а при определении Fi ., =, +С =1 1 — К N N — 1 2! 1 — К у = «2 С = 4 sin sin — соз где Х= Y= 0 =(Р/3) + (О/2)2, А =4$!и sin i — 1 Кл sin В 4$!и М™ М co$ $1П-З-, — — ) sln —. Л (с т 2 . 2 и в пусковом режиме при F1 > Е> Рн.1 10 N-2 Н при Рi F > F ; 1Е! 2= 2(2 ° — 2 2 2.22 I= нальном режиме работы преобразователя, когда NFp F > 2Fp, при FI F > Fi Л = т -, Л = 1/6Р— 2(И) тoN 2i 1 20 -1 /6(2l 1)FpN. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, в диапазоне выходных частот преобразователя Р1" + NFp, продолжительность т тактовых подинтервалов принимают рав- 25 ной r=1/12F, при этом, значение граничной частоты F" îïðåäåëÿþò как Р1" = (X + Y+ 2/3) Fp, 0 = 2$/3 — N(N-1) /2(1-К) — 16/27, 35 P = $ — 4/3, $ = 1 + K(N-1) /(1-К), 3. Способ по и. 2, отличающийся тем, что, с целью улучшения спектрального состава выходйого напряжения преобразователя, на всем диапазоне регулирования 40 формируют внутри интервалов 0-30, 150. 180, 180-210, 330-360 зл, град. дополнитель-. ные модулирующие сигналы управления, при этом местоположения ближних к границам полупериодов фронтов дополнитель- 45 ных модулирующих сигналов управления определяют путем сдвига на +60 эл.град. ближних к серединам полупериодов фронтов соответствующих главных модулирую-, щих сигналов управления с 50 продолжительностью Л. 4. Способ по и. 3, отличающийся тем, что длительность у упомянутых дополнительных сигналов управления определяют в соответствии с зависимостью y = К Г(т-Л), применительно к которой для диапазона выходных частот Fp+ F " КГ= = 0,268, а при NFp F >F" 0,268 N Fo — 0,193 F" -0,075 F 5. Способ поп.3, отл ича ю щи йс я тем, что продолжительность удополнительных модулирующих сигналов управления находят из соотношения: где К вЂ” номер исключаемой из спектра выходного навпряжения паразитной гармони-. ки; для частотных поддиапазонов Fi" F> > Рн-, а также при йРо F >F "; А 4 (. 1гх (махух-г}, г22 2 2 3 Lk2; М(1х+А} ktt, $п 2 со$2 $п 3 icos k f — — — ) — sin sln —;! т km. kr, 6 2 3 2 а для частотных поддиапаэонов Fi Е >Fi". С вЂ” 4 sin sin cos ikr kA, km „ ° cos k (-- — ) — sin — sin — + ж ir Кл kr 6 2 3 2 +г 2 "" (" 1781803 /О 08 Об 1781803 Фца3 Составитель В.Олещук Тех ред М.Моргентал Корректор О.Густи Редактор Н.Коляда Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4281 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 
