Способ широтно-импульсного управления трехфазным тиристорным преобразователем частоты

 

1п1 547029

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 23.03.73 (21) 1895746/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 17.03.77 (51) М. Кл.- "Н 02Р 13 30

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло ленам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.727 (088.8) (72) Автор изобретения

E. Р. Дорошин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ШИРОТНО-ИМПУЛЪСНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ТРЕХФАЗНЫМ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в трехфазных преобразователях частоты с регулированием выходного напряжения широтно-импульсным способом, например в преобразователях частоты с непосредственной связью и искусственной коммутацией или в автономных инвертор ах.

Известен способ широтно-импульсного управления трехфазным тиристорным преобразователем частоты с раздельным управлением вентилями, состоящий в том, что включают тиристоры в выпрямительном режиме по сигналам генератора управления в случае отсутствия тока в противоположной группе тиристоров, а в инверторном режиме включают тиристоры на интервалах между сигналами генератора управления формируемой полуволны напряжения и на интервале отстающего сдвига тока. При этом интервалы нулевого напряжения, ооразующиеся закорачиванием фаз нагрузки подключением их к одному из полюсов питания, сохраняются, если сдвиг между формируемой полуволной напряжения и током не достигнет длительности первого импульса напряжения противоположной полуволны. Недостаток известного способа заключается в том, что при большом отставании тока после искусственных коммутаций в периоды задаваемых системой управления пауз в выходном напряжении происходит передача энергии в питающую сеть. Это является причиной нарушения заданной формы и величины выходного напряжения преобразователя, а следовательно, и закона изменения тока.

Целью изобретения является расширение области применения способа путем получения независимости заданной формы выходного напряжения от угла сдвига между током и напряжeIIIIeiI, что достигается обязательным замыканием всех фаз нагрузки, т. е. прекращением передачи энергии в сеть на интервалах между пмпульсамп выходного напряжения. Для этого в случае противоположной по15 лярностп тока и напряжения в фазе на интервалах между сигналами генератора управления формируют дополнительные сигналы, которые переводят тнрпсторы включенной группы из пнверторного в выпрямительные ре20 ж им.

На фиг. 1, а и б даны диаграммы управляющих сигналов, поясняющие известньш способ управления; на фпг. 2 — диаграммы, поясняющие предлагаемьш способ управления; на

25 фнг. 3, а и б — логические схемы устройств, формирующих дополнптельньш сигнал на включение выпрямптельного режима для катодной и анодной групп.

На фиг. 1, а и б для одной фазы одного пе30 рпода выходнон частоты приведены модулн547029 г

1О

20

З0

45 рующие сигналы М„. и М, генератора управления, выходные сигналы Г„. и Г, генератора управления, сигналы T„T,, индикаторов направления тока, а также форма фазного выходного напряжения U4„ nðè÷åì вверх от горизонтальной оси отложены сигналы М„, Г„., и Т„, относящиеся к катодным группам, а вниз — сигналы M„Ã, и Т„относящиеся к анодным группам.

На фиг. 2, кроме указанных сигналов, приведены дополнительные сигналы ЛГ, и ЛГ„., переводящие в выпрямительный режим тиристоры включенной группы, соответственно для анодной и катодной групп.

На фиг. 1, а сдвиг по фазе сигналов Т„и Т, соответствует отставанию тока на угол, меньший указанного граничного значения.

Прп этом после каждой искусственной коммутации на интервалах разрыва в сигналах

Г„и Г, происходит обмен реактивной энергии между фазами нагрузки и форма фазного выходного напряжения соответствует заданной.

На фиг. 1,б положение сигналов Т„и Т; соответствует отставанию тока на угол, больший граничного значения, т. е. некомпенсации реактивной энергии внутри преобразователя.

В данном случае после каждой второй искусственной коммутации (применительно к трехфазной системе) происходит возврат энергии в питающую сеть и не создается задаваемых интервалов между импульсами фазного напряжения, в результате чего увеличивается выходное напряжение и искажается его форма, что препятствует реализации законов частотного управления.

Фазовый сдвиг сигналов Т,; и Т, на фиг. 2 такой же, как и на фиг. 1, б т. е. больше указанного граничного значения.

По предлагаемому способу управления на интервалах разрыва в сигналах Г„-(Г,), если ток протекает через тиристоры противоположной группы, включенной в инверторном режиме, т. е. присутствует сигнал Т, (T,), вводят дополнительный сигнал ЛГ,,(ЛГ„), переводящий в выпрямительный режим тиристоры включенной группы.

Перевод одной из фаз в выпрямительный режим независимо от того, происходит ли к»оменту подачи дополнительного сигнала передача энергии в сеть двумя или тремя фазами нагрузки, приводит к закорачиванпю всех фаз нагрузки и сохранению заданного интервала

»ежду импульсами напряжения.

Дополнительный сигнал ЛГ„на включение в выпрямительном режиме катодной группы формируется путем выполнения логической функции ЛГ„.=М, Т„Г„а на включение аноднои группы — ЛГ,=М„"Т, Г„. Устроиства, реализующие эти функции для катодной и анодной групп, содержат логические элементы типа Vi и НЕ (см. фиг. 3, а и б).

При управлении преобразователем по данно»у способу стабильность заданной формы напряжения сохраняется не только при низком коэффициенте мощности нагрузки, но и при генераторном режиме работы двигателя, питаемого от преобразователя.

Формула изобретения

Способ широтно-импульсного управления трехфазным тиристорным преобразователем частоты с раздельным управлением вентилями, заключающийся в том, что включают тиристоры в выпрямительном режиме по сигналам генератора управления в случае отсутствия тока в противоположной группе тиристоров, а в инверторном режи»e включают тиристоры на интервалах между сигналами генератора управления формируемой полуволны напряжения и на интервале отстающего сдвига тока, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения способа путем получения независимости заданной формы выходного напря кения от угла сдвига между током и напряжением, в случае противоположной полярности тока и напряжения в фазе на интервалах между сигналами генератора управления формируют дополнительные сигналы, которые переводят тиристоры включенной группы из инверторного в выпрямительный режим.

547029

У /гП И1 РМ О

П

/ /к

//а к

/а т, т„ и„

//ñ

/rr

/а i тк та г Г фиг 1

1 Ъ

1/а

/л.

/a Г иг. 2

4гк г ! к

/а

Составитель Ю, Баева

Корректор О. Тюрина

Текред Л. Котова

Редактор А. Пейсоченко

Заказ 331/20 Изд. № 198 Тира>к 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2