Способ управления непосредственным преобразователем частоты с естественной коммутацией

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистимеских

Респ.убл ик (2!) 51 5ggg

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (62) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 11.12.69 (22 } 1383658/24-7 (5!) М. Кл.

H n2 Р t3ta0 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР оа делам изооретений и открытий (43) Опубликовано25.05.76.Бюллетень №19 (45) Дата опубликования описания 07.06.76 (53) У,.1К621,314,27 (088.8) {72} Автор изобретения

В. С. Высочанский (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕ ЛЕМ ЧАСТОТЫ

С ЕСТЕСТВЕННОИ КОММУТА21ИЕИ

Известны способь1 управления непосред- I ственными преобразователями частоты с естественной коммутацией, выполненными на мостовых выпрямителях, путем формирования выходного напряжения с периодичесKHM снижением его до нуля на конечнем ин-тервалее вре ме ни.

lIo предлагаемому способу снижение выходного напряжения преобразователя цо нуля производят поочередно в каждой фазе нагруз-10 ки при п"реводе питающих ее выпрямительных мостов из выпрямительного режима в инверторный.

Такое техническое решение позволяет уменьшить искажения сети, повысить энергетические характеристики и улучшить форму кривой a»:ходного напряжения преобразователя.

На фиг, 1 дана схема трехфазного не- 20 посредственного преобразователя частотыс естественной коммутацкеи; на фиг. 2 — эпюры, иллюстрирующие работу преобразователя ("а" — для известного способа; б — для описываемого снос оба)., Iu

На фиг. 1 и 2 приняты следуюшие обо;значения: 1-6 — выпрямительные мосты, 712 — силовые вентили моста 1, 13 — потенциал точки А, 14 — потенциал точки В, 15напряжение фазы нагрузки, 16 - ток фазы нагрузки, 17 —, огибающая амплитудных значений тока сети на входе преобразователя (низкочастотная составляющая амплитудной модуляции тока сети для случая а ), 18низкочастотная составляюшая амплитудной модуляции тока сети для случая "б (М"

4w,).

Описываемый способ рассматривается на примере трехфазного преобразователя частоты при его работе на активнф индуктивную нагрузку, соединенную в звезду без нулевого провода. На фиг. 2 приведены кри1

Ф вые напряжений и токов нагрузки и сети, построенные для случаев применения извс,тного способа управления и предлагаемого способа при прямоугольном законе упракче« ния вентилями и СО нагрузки, равном

0,8.

При построении кривых напряжений nr тенциал точки О (см. фиг. 1) принят рав515248 ным нулю, а частота напряжения пытающей g сети принята во много раз большей, чем частота выходного напряжения -) j . При построении огибающей кривой сетевого тока коэффициент трансформации принят равным едийице, соединение его обмоток звезда - звезда, а уравнительный ток между мостами принят равным нулю, Интерв:лы времени, в течение которых выходное напряжение каждого мостового выпоямителя равно нулю, выбраны равнымы T,. i .2.

Для получения нулевого напряжения на выходе какого-либо выпрямителя достаточно снять отпирающий импульс с очередного вентиля и в момент перехода Выпрямителя в инверторный режим открыть сразу, два Вентиля в любой и з трех вет Вей Выпр я мы тели.

Например„если к требуемому моменту времени ток проводили вентили 8 и 9 Выпрямительного моста 1 с номерами по порядку их включения, то надо предотвратить подачу отпирающего импульса на очередной вентиль 10.. Вследствие этого выпрямитель перейдет в инверторный режим, после чего надо подать отпирающий импульс на Вентиль 11, Вентиль 9 сразу же запрется ы прекратится потребление ыз сети тока фазой A нагрузки.

При активно-индуктивной нагрузке ток фазы А под действием энергии,, накопленной магнитным полем нагрузки, будет протекать по цепи вентилей 8-11 (минуя сеть. пытающую выпрямительпый MCCT 1) ы далее через вентили моста 2 фазы С, который при этом работает в выпрямительном режиме. По истечении Выбранного нами времени T2/12 выгрямительный мост 1 переводится в инверторный режим, йля э", ого сначала пода- ются отпираюшые импульсы на очередные его Вентили пры угле их открытия, достаточном для перевода выпрямытельного моста B выпрямительный режим для запырания одного из вентилей 8 или 11 (ылы обоих вместе ). Все последующие вентили отпираются IIpH JIBx открытия, соответстВ чс " щих требуемой Величине напояжения Выпрямителя в иыверторном режиме его работы, При работе преобразователя частоты на дВКГательную нагрузку фазоВь и сдвыГ меж ду током и напряжением обычно не бывает меньше 30-40 эл.градусов. Вследствие этого энергии, накопленной в магнитном поле коммутируемой фазы нагрузки, будет всегда достаточно, чтобы обеспечить протекание тока в нагрузке не только в те:ение всего того Времечы, пока напряженые на выходе выпрямителя равно нулю, нo H В течение 15-20 эл.градуссв Выходной часто-. ты, коГда выпрями.:ельный мост раоотает в инверторыом режиме. Естественно„что

1 I пры снижении СОЬ нагрузки это время е..::, увеличивается, что позволяет при малой загрузке двигателя осуществлять регулирование его напряжения увеличением интервала времени Ио . Если теперь подавать отпирающие импульсы на вентили моста 4, то изменение знака тока нагрузки произойдет сразу же вслед за тем, как будет израсходована энергия магнитного по@ ля фазы А нагрузки. Вслед за этим перестает быть обязательной подача отпирающых импульсов на вентили моста 1, работавшего в инверторном режиме, Работа других выпрямительных мостов происходит аналогично.

Улучшение гармонического состава кривой выходного напряжения происходит потс му, что временной интервал нучевого напряже"сР д,,ния В течение временио1 =. резко уменьшил ближайшие пятую ы седьмую гармоники (см. фиг. 2). Выбором продолжительности инте вала времени 6t можно любую ыз названных гармоник свести к Нулю. Гармоники, кратные числу фаз нагрузки, оказываются равными нулю оттого, что нагрузка соединена в звезду без нулевого провода. Значительное улучшение гармонического состава кривой выходного ыапряже iHII преобразователя во многих случаях делает излишним введение большего числа ступенек в кривую выходного напряжения каждого .оста. Тем самым достигается цель изобретения поскольку в течение интервалов времени Dt фазыое напряжение коммутируемой фазы равно нулю, энергия, накопленная ее магнитным полем, в ней же и расходуется. Поэтому по истечении времени сЪ 1 и то время, когда энергия потребляется ыз сети другими фа .мы, B ceTb енерыруютсы >HIIIB ocTQTKH энергии коммутируемой фазы, Это приводит к уменьшению пульсаций сетевого тока ы повышению коэффыцлепта мощности преобразовател я.

Формула изобретения

Способ управления непосредственным преобразователем частоты с естественной коммутацией, Выполненным на мостовых BbIlIpHмытелях, состоящий В том, что формируют

Выходное напряженые с периодическим снижением er o до нулч ыа конечном интервале времены, отличающийся тем, что, с целью уменьшения искажений сети, гювышеыыя энергетических характеристик. и улучшения формы кривой выходного напряжения преобразователя, cIIHzeIIHe выходного напряжения преобразова еля производят nooHepeIHo В каждой фазе нагрузки при переводе пытающих ее Выпрямытельных мостов из выпрямытельиого режима в инверторный.

1—

515248

Составитель М. Юхнин

Редактор Т. Фадеева 1екред М. Ликович Корректор А. Гусева

Заказ 1495/104 1 краж 882 Подписное

LlHHH

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

Филиал ПГ1Г1 "!1с,тент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ((!!!!