Способ управления непосредственным

 

347863

ОП ИСА НИ Е

И ЗОБ РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Совейкйз

СоцизлистичесКИ3

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М—

М.Кл. Н 02m 1!08

Заявлено 27.Х.1969 (№ 1370996/24-7) с присоединением заявки № 1429335/24-7

Приоритет—

Опубликовано 10.VI II.1972. Бюллетень № 24

КбЮИтЕ ИО йв!тбтй изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.314.27(088.8) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ С ИСКУССТВЕННОЙ

КОММУТАЦИ ЕЙ

Известны способы управления непосредственным преобразователем частоты с искусственной коммутацией путем приближения формы кривой выходного напряжения (тока) к заданной. !

Предложенный способ отличается от известных тем, что коммутирующий конденсатор заряжают до максимального в данный момент времени фазного напряжения питающей сети, а кривую выходного,напряжения формируют путем чередования интервалов нулевого напряжения с интервалами фазного,напряжения, ближайщего к заданному по вел!!чине.

Это позволяет повысить энергетические показатели преобразователя.

Иа фиг. 1 представлена схема реализаци:! предложенного способа управления; иа фиг.

2 — блок-схема сравнения; на фиг. 3 — графики токов и напряжений |в схеме.

Рассмотрим предложенный способ управления на примере работы одной фазы нагрузки преобразователя, изображенного на фиг.1. .Этот, преобразователь имеет один общий для одной фазы нагрузки узел коммутации, состоящий из коммутирующего !росселя 1, коммутирующего конденсатора 2 и двух включенных встречно-паралчелbHî коммутирующих ти.ри,сторов 3 и 4.

Система управ,лепил содержит, тройство

5 сравнения, в котором происходит сравнение сигнала, пропорционального напря!жению нагрузки, с напряжением задающего генератора 6 !L вырабатываются импульсы управления на включение на нагрузку положительного плп отрицательного импульса (Й„+ H„).

Распределитель 7 распределяет эти импульсы на соответствующие вентили комплектов.

Управляется распределитель двумя блоках!и,: б",оком 8 выоорк!! полярности фаз Il1lòàþùåé сстп;! блоком 9 вь!оорки ближайшей по амплитуде фазы к модулирующему сигналу.

В момент времени i! .наиболее близка к модул !рующему сигналу фаза С4 (см. фиг. 3), !!кл!очены тиристоры 1C) !! 11, в напрузкс формируется положительный импульс напряжения, коммутирующий конденсатор 2 разрл кси практически до нулевого напряжения.

Часть вь!ходпого напряжения,подаетсл на устройство 12 сравнен;!я (см. фиг. 2), где с кл а д ы в а cT с и с и р о т и в о ф а з зи ь! м с 111 !! и л о !\1 3 адающего генератора U,„, далее эта сумма интегрируется и поступает на пороговые уст25 ройства 18 и 14. Возрастающее интегрированное суммарное напряжение в момент 12 достигает порогового напряжения U„. Блок 18 вырабатывает импульс на выкл!очсние основных вентилей 10 и 11. Для Bblêëþ÷åíèÿ рабозо та!ощпх вс!! плей необходимо подготовить

347863, ) 3 коммутирующий конденсатор для коммуTBции.

С этой целью подают импульсы на основной тиристор 11, подключенный к наиболее отрицательной фазе, основной тирисор 15, подключенный к наиболее положительной фазе, а также на коммутирующий вентиль 3. Конденсатор заряжается при этом до двойного линейного напряжения Uz> . При включении вентиля 15 тиристор 10 выключается в силу |0 естественной коммутации, а ток нагрузки замыкается через вентили 11 и 15. По окончании заряда конденсатора сразу же подается импульс управления на включение тиристора 4. Конденсатор начинает разряжаться, ток 15 разряда конденсатора будет направлен встречно току тиристоров 11 и 15,и снизит его до,нуля. Для сохранения неизменной цепи разряда конденсатора включаются вентили 1б и 17, включенные встречно-параллельно выключаемым тиристорам П и 15,,и конденсатор практически разряжается до нуля. Время работы вентилей 16 и 17 (пока ток коммутирующего контура превышает ток нагрузки) является временем, предоставляемым для восстановления управляющих свойств выклпочаемых тирнсторов. При индуктивном характере нагрузки необходимо обеспечить протекание реактивного тока, в противном случае он будет дополни- з0 тельно заряжать коммутирующий конденсатор Для обеспечения протекания реактивного тока нагрузки включаются два вентиля в ocIoB ном комплекте, только что вышедшем из работы, которые замыкают цепь нагрузки, в 35 рассматриваемый момент времени это вентили 10 и 18. Ток нагрузки будет цпркулгировать по короткозамкнутому контуру, а напряжение на нагрузке будет равно нулю.

В момент времени t>(см. фиг. Зб) интег- 40 рированная раз ность достигает нулевого напряжения, датчик 19 нулевого напряжения зафиксирует переход этой разни цы через нуль в отрицательном направлении и вьиработает импульс упр авления на включение г5 вновь положительного импульса .на нагрузке.

При этом включаются вентили, линейное напряжение,на которых близко в данный момент к эталонному. После того, как интегрирован4 ная разность вновь достигнет значения U +, процесс коммутации повторится.

По достижении интегрированной суммы положительного порога U+„(ñì. фиг. 3) на нагрузку включается нулевое .напряжение, а по достижении нулевого порога в отрицательном направлении включается положительный импульс в нагрузке. При смене полярности модулирующего сигнала иа нагрузку теперь подаются отр и цательные импульсы по достиже нии интерпрированной суммы нулевого порога в положительном направлении и нуловое напряжение — при сравнении с отрицательным уровнем.

Появляющиеся пики напряжения в конце и начале положительных (отрицательных) импульсов напряжения (если амп:штуда импульса на нагрузке мень ше огибающей максима Ibных линейных напряжений) практически це сказываются на гармоническом составе выходного на пряжения, так как длительность их равна коммутационному интервалу, т. е. примерно 100 — 200 .мк сек.

Таким образом, предложенный способ управления преобразователем частоты с непосредственной св язью и искусственной коммутацией позволяет улучшить форму выходного напряжения и обеспечивает п ри этом постоянную коммутирующую способность узла коммутации за счет поддержания амплитуды напря кения на коммутирующей емкости,на постоянном уровне без использования дополнительных источников для ее заряда.

Предмет изобретения

Способ управления непосрсдстве::иым преобразователем частоты с искусственной коммутацией путем приближения формы кривой выходного напряжения (тока) к задан ной, от,гичаюи ийся тем, что, с целью повышения энергетических локазателей преобразователя, коммутирующий конденсатор заряжают от максимального в данный момент времени, фазного напряжения питающей сети, а кривую выходного напряжения формируют путем чередования интервалов нулевого напряжения с интервалахки фазного напряжения, ближайшего к заданному по величине.

347863

V ь

4uz. 5

Составитель М Юхнин

Текред Т. Ускова

Редактор Е. Кравцова

Корректор Е. Исакова

Загорская типография

Заказ 3990 Изд. № 1148 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская яаб., д. 4/5