Устройство управления трехфазным преобразователем частоты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I > 505П9

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.11.71 (21) 1713266/24-7 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 28.02.76. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 07.01.77 (51) М Кч Н 02Р 13 18

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делом изобретений и открытий (53) УДК 621.316. .722 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Д. Козляев, В. T. Загорский и Г. Ш, Дворкина

Новосибирский электротехнический институт связ .-:- -p,„.„ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ

ТРЕХФАЗНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в схемах управления трехфазными преобразователями частоты с широтно-импульсным регулированием напряжения.

Известны устройства управления трехфазными преобразователями частоы с широтноимпульсным регулированием, включающие в себя задающий генератор, делитель частоты, фазорасщепитель, формирователь тактовых сигналов и формирователи сигналов управления на каждую вентильную группу, содержащие логические элементы «И», входы которых подключены к выходам формирователя тактовых сигналов и фазорасщепителя, соответствующего данной вентильной группе.

Недостатком таких устройств является одновременная модуляция всех сигналов фазорасщепителя (катодных и анодных), приводящих к высокой частое переключения силовых ключей и к форсированному спаду тока на интервалах между импульсами напряжения.

В предлагаемом устройстве, с целью понижения частоты переключения силовых ключей, формирователи сигналов управления снабжены вторым логическим элементом «И», первый вход которого связан с выходом фазорасщепителя, отстающим на угол - — во врез мени, а второй вход соединен с выходом

2т фазорасщепителя, отстающим на угол — и з инвертированным по отношению к выходу ф азор асщепителя, соответствующего данной

5 вентильной группе, причем выходы обоих элементов «И» подключены к входам элемента «ИЛИ».

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2, а, б — длительности о управляющих сигналов 120 (а (180" и а =

180= соответственно; на фиг. 3 — временная диаграмма формирования сигналов управления при шестиимпульсном регулировании напряжения и длительности сигналов уп15 равления а = 150.

Устройство управления трехфазным преобразователем частоты (фиг. 1) содержит задатчик 1 частоты, делитель 2 частоты, фазорасщепитель 3, состоящий из кольцевой пере20 счетной схемы 4 и формирующих триггеров

5 — 10, формирователь 11 тактовых сигналов и формирователи 12 сигналов управления (по числу групп преобразователя), снабженные элементами «И» 13 и 14 на два входа и эле25 ментом «ИЛИ» 15, подключенным к выходам элементов «И» 13 и 14.

Один из входов элемента «И» 13 соединен с выходом формирователя 11 тактовых сигз0 палов, а другой — с выходом триггера, фор50511

3 сигнал соответствующей ему

А = (а М) + (Гz).

Аналогично для всех других групп

Х = (х М) + (у с), В = (b М) + (с х), 55 мир ующего группы.

Входы элемента «И» 14 связаны с выходами двух других триггеров, сигналы с которых перекрываются во времени на 60 эл. град., и перекрывающая часть отстает на 60 эл. град, от сигнала триггера на соответствующем входе элемента «И» 13.

Устройство работает следующим образом.

С выхода формирующих триггеров 5 — 10 Ip снимаются две последовательности импульсов (фиг. 3): прямая, обозначенная а, К с, х, у, z, и обратная, обозначенная а, К с, х, у, z. Импульсы прямой последовательности имеют длительность а, причем каждая пара импульсов а — х, b — у, с — z образует сигналы управления взаимно обратными группами, и сдвинуты друг относительно друга на 180 эл. град, а сдвиг между парами равен 120 эл. град, Импульсы обратной последовательности имеют длительность (360 — а) эл, град и также образуют взаимно обратные группы а — х, b — у, с — z со сдвигом между ними, равным

120 эл. град, Логическое умножение тактовых сигналов

М с сигналами прямой последовательности триггеров на элементах «И» 13 приводит к образованию пакетов модулированных импульсов а М; х М; b М; у М; с ° М; г М, длительность которых равна сс.

На элементах «И» 14 происходит логическое умножение двух сигналов: одного из сигналов прямой последовательности, сдвинутого на 60 эл. град., и сигнала обратной последовательности, сдвинутого соответственно на угол (240 — и) эл. град. по отношению к сигналу, поступающему на элемент «И» 13 того же блока.

После умножения на выходе элементов

«И» 14 образуются импульсы неизменной в угловом измерении длительности b ° у; с х;

z а; а.у; х b, сдвинутые относительно пакетов на выходах соответствующих элементов

«И» 13 и 60 эл. град. После сложения по 45 схеме «ИЛИ» на выходах элементов «ИЛИ»

15 образуются выходные сигналы А, Х, В, У, С, Z, управляющие работой силовых ключей.

Таким образом, логическая схема получения сигнала для управления, например, ка- 5р тодной группой фазы а может быть записана в виде

4

У = (у М) + (z а), С=(cМ)+(ау), Z= (zÌ) + (хb).

Сигналы управления силовыми ключами оказываются состоящими из чередующихся регулируемых по длительности тактовых импульсов и нерегулируемых импульсов, причем один из регулируемых импульсов слит с нерегулируемым.

Из временной диаграммы видно, что число коммутаций оказывается вдвое ниже кратности отношения тактовой частоты к выходной.

Следствием коммутации является рассеяние реактивной энергии в замкнутом контуре нагрузки без выброса энергии в сеть.

Если и = 180 (фиг. 2, б), то длительности всех сигналов формирующих триггеров равны и справедливы следующие соотношения а=х b=у с=z х=а y=b z=c

Последнее позволяет уменьшить число формирующих триггеров до трех при сохранении логической схемы образования выходных сигналов, которая универсальна и для различных кратностей отношения тактовой частоты к выходной.

Формула изобретения

Устройство управления трехфазным преооразователем частоты с широтно-импульсным регулированием, содержащее задающий генератор, делитель частоты, фазорасщепитель, формирователь тактовых сигналов и формирователи сигналов управления на каждую вентильную группу, содержащее логические элементы «И», входы которых подключены к выходам формирователя тактовых сигналов и фазорасщепителя, соответствующего данной вентильной группе, отличающееся тем, что, с целью снижения частоты переключения силовых ключей, формирователи сигналов управления снабжены вторым логическим элементом «И», первый вход которого соединен с выходом фазорасщепителя, отстающим на угол во времени, а второй вход соединен

3 с выходом фазорасщепителя, отстающим на

2л угол — — и инвертированным по отношению

3 к выходу фазорасщепителя, соответствующего данной вентильной группе, причем выходы обоих элементов «И» подключены к входам элемента «ИЛИ».

505119

Сигниль модулятора

Сигналы

g Выкодое триггероВ к-ю

Сигналы и ВыходпВ зленентоВ

„И" 73

Сигналы е ВыхпдпВ элементоВ

„И" 1lt

0игналы и Уыхпйп8 элементе В

„ипи" ь

Чигналы упраВленая хпммутацаей налимах и аноонБlх групп

/ иг.3

Редактор И. Грузова

Заказ 4908

ЦНИИПИ

МОТ, Загорский филиал

xt

И

Уй

Ct

23

/gal

Ю с

Zl аа

Составитель E. Дорошнн

Техред М. Семенов Корректор Т. Добровольская

Изд. № И93 Тираж 882 Подписное

Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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