Способ управления непосредственным преобразователем частоты

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 5304 1 3. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено16.11.71 (21) 1714877/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30 09.76.Бюллетень № 36 (45) Дата опубликования описания 06.12.76

2 (51) М. Кл.

Н 02 P 13/16

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314. . 2 / (088.8) (?2) Авторы изобретения

Ю.Д. Козляев, В.Т. Загорский, Г.Ш. Дворкина, B.Ë. Основич и A.Ë. Мурзин

Новосибирский электротехнический институт связи (?1) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано, например, для управления непосредственными преобразователями частоты с широтно-импульсным регулированием выходного напряжения.

Известны способы управления непосред— ственными преобразователями частоты с широтно-импульсным регулированием выходного напряжения, заключающиеся в том, что на ключи, управляющие работой силовых групп вентилей, подают чередующиеся сигналы включения в виде модулированных по длительности импульсов, причем импульсы управления в инверторном режиме следуют за импульсами д управления в выпрямительном режиме.

При пуске двигателя увеличивают частоту импульсов управления выпрямительным режимом, что усложняет схему управления и приводит к росту потерь в элементах си- 20 ловой цепи преобразователя.

Предлагаемый способ управления позволяет ограничить напряжение преобразователя при пуске двигателя на сколь угодно низких частотах. Сущность описываемого спосо- 25 ба управления непосредственным преоб ;,. зо— вателем частоты заключается в том, что сигналы управления в выпрямительном и:;:--.—

Верторном режимах с ммарной длнтель косты». равной углу- у-правления, подают на управляющие ключи в последовательности: инв.-ртэрный, выпрямительный, инверторныи, — при длительность первого инверторного импульса выбирают равной, и длительность следующего выпрямительного импульса — не большей одной шестой части периода выходного напряжения. При этом для регулирования выходного напряжения длительность импульса выпрямительного режима изменяют от нуля до одной шестой части периода выходной частоты.

Описываемый способ управления иллюстрируют диаграммы на фиг. 1 с и 3 и н» фиг. 2.

На фиг. 1 0 и о показано чередов",— ние сигналов управления трехфазным преобразователем при суммарных углах управления соответственно 180 и 150о; на фнг.

2 — диаграмма, поясняющая образование волны фазного напряжения.

530411

На фиг. 1 изображены сигналы управления катодными a., 3, С, и анодными Х, силовыми группами, а также соответствующая этому режиму управления коммутационная функция фазы 40 . На фиг, 2 графически изображено трехфазное напряжение питающей сети U сигналы управления катодными и анодными силовыми группами соответственно 3,, Q, С и Х

y,, а также выходное напряжение фазы А ЗА °

Управляющие сигналы, соответствующие выпрямительному режиму групп, заштрихованы, инверторному — оставлены светлыми.

Ось времени разделена на участки, отмечен- 1 ные римскими цифрами, на которых структура силовой цепи неизменна и определена совокупностью сигналов управления по всем группам.

Известно, что в непосредственных преоб- щ разователях частоты переключение тиристоров группы в инверторном режиме осуществляют с углом упреждения Р по отношению к моменту равенства фазных напряжений сети.

Последнее осуществляется специальным ин- к дикатором полярности фаз сетевого напряжения и передается на тиристоры группы с помощью логических ключей. Эта особенность управления тиристорами в инверторном режиме при описываемом способе управления обес— печивает появление на нагрузке импульсов напряжения, следующих с частотой f = тп где in, — число фаз питающей сети; частота питающей сети.

На первом интервале (фиг. 2) в выпря- у мительном режиме включена анодная группа выходной фазы В (сигнал управления ), катодные группы фаз A и C - включены

B инверторном режиме (сигналы управления Q, и с ), т.е. подключены к фазе питающей 40 сети и наинизшим потенциалам. B момент, соответствующий упреждению р (по отношению к точке равенства фазных напряже— ний), происходит переключение тиристоров в группах, работающих в инверторном режиме с 45 фазы 3, на фазу С „, при этом фазы наг— рузки оказываются под разностью потенци— алов фаз питающей сети Д и C убывающей по синусоидальному закону. Распределение напряжения между фазами нагрузки 50 подчиняется известному закону, описываемому коммутационной функцией Q для расS сматриваемого первого интервала.

Следующий импульс напряжения на нагрузке появится, когда в выпрямительном режиме по-прежнему включена катодная группа фазы Н, а в инверторном режиме — фа— зы A> . При этом мгновенная разность фазных напряжений 0с > делится между A

1 и 3 поровну. В дальнейшем процесс повторяется в описанном порядке.

При управлении преобразователем по описываемому способу за период выходного напряжения на нагрузке образуется пакет импульсов, близких к треугольному, с частотой следования 1 ъ, с основанием, равным, и модулированных по высоте ступенчатой коммутационной функцией. Среднее или действующее значение напряжения может регулироваться изменением угла упреждения или уменьшением длительности импульсов выпрямительного режима до интервала ниже, чем шестая часть периода выходной частоты.

Описываемый способ управления обеспечивает плавный пуск асинхронного двигателя без толчков тока в силовой цепи. После разгона двигателя преобразователь переводят на управление с широтно-импульсным регулированием выходного напряжения.

Формула изобретения

Способ управления непосредственным преобразователем частоты с широтно-импульс— ным регулированием выходного напряжения, осуществляемый путем подачи на соответствующие управляющие ключи сигналов управления выпрямительного и инверторного режимов,отличающийся тем,что,с целью снижения напряжения при пуске двигателя, сигналы управления выпрямительного и инверторного режимов суммарной длительностью, равной углу управления, подают на управляющие ключи в последовательности . инверторный, выпрямительный, инверторныйьпричем длительность первого инверторного импульса выбирают равной, а длительность следующего за ним выпрямительного им— пульса — не большей одной шестой части периода выходного напряжения.