Способ управления трехфазным мостовым инвертором

 

Союэ Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

01) 564706

И АВТОРСКОМУ СВИДЙТЕЛЬСТВУ (61) Дополните.цьное. к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.08.75 (21) 2168019у07 (Щ N, Ka3 Н02Р 13/18 с присоединением заявки №

Гааударстевквй ваиатет

Ваавта Мквввтраа СИР аа далем квабрвтвввв в аткритвй (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.07,77. Бюллетень № 25 (45) Дата опубликования описания 25.10.77 (5З) УДК 621.314.527 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Абушкин и f4. К. Барабанов (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ МОСТОВЫМ ИНВЕРТОРОМ

Изобретение относится к электротехнике, преимуйественно преобразованию электроэнергии и может быть йспользовано при разработке лреобразователей для питания синхронного и асинхронного электр опрнв ода. Ь

Известны преобразователи, работающие с длительностью открытого состояния транзисторов, равной половине периода переключения и обеспечивающие шестиступенчатую форму выходного напряжения. l0

Первый из них содержит несколько однофазных или . трехфазных преобразователей, управляемых импульсами тока, сдвинутыми один относительно другого на заданный угол, а вторичные обмотки выходных трансформаторов указанных 1к преобразователей соединены в "зигзаг" (11.

Второй преобразователь выполнен на двух трехфазных мостовых инверторах, выходы которых соединены последовательно через нагрузку, а питание подается от разных источников. Управление ро мостами производится двумя трехфазными системами прямоугольных напряжений, сдвинутых по фазе на 30 эл. град. (2).

Однако оба указанных преобразователей имеют громоздкие системы, так как в одном преобразова2 теле необходим выходной трансформатор и несколько однофазных или трехфазных преобразователей, а в другом - два трехфазных мостовых инве ртора и источника питания.

Известно, что шестиступенчатую форму выходного напряжения на активной нагрузке, соединенной s з3в е з3д у, можно получить и с помощью одного трехфазного мостового инвертора при 150-градусном управлении.

Линейное напряжение при 150-градусном управлении имеет четырехступенчатую форму с уровнями ступеней 0п, 0,5 0п и0. Форматокаактивиой нагрузки повторяет форму напряжения, При активно-индуктивной нагрузке за счет ЭДС самоиидукцнн появляются искажения напряжения на нагрузке, а форма тока зависит от постоянной времени нагрузки, с которой устанавливается уровень така ступенек. При постоянной времени нагрузки меньше длительности ступени форма тока отличается от формы тока активной нагрузки только скруг- . леннем ступеней (31.

Для большинства видов электропривода важной является не форма напряжения, а форма тока, 564706

3 поэтому использование 150-градусного управления при постоянной времени нагрузки меньше длитель, ности ступени позволяет получать преостейшим,уутем шестиступенчатый ток в нагрузке соединенной звездой.

Этот способ и является наиболее близким к предложенному но технической сути.

Недостатком 150-градусного управления является отличие формы тока нагрузки от сцнусоиды.

Для нагрузки, соединенной звездой; ььвл полной алпрокеимавни оннуооидк уровень ееупевек полупернола при аае 60 еп. гувд, и 110 ьл. гул@ папо Увелнеиеь в -фуе-е= 1,15Рааа. ПРи этом в ступенчатом токе нагрузки увеличивается содержание первой гармоники.

Целью изобретения является приближение формы тока нагрузки к синусоидальной. .Для этого ток нагрузки регулируют путем широтвю-импульсной модуляции напряжения питания иа несущей частоте,. причем длй гельность широтно-модулированных импульсов., периодически изменяют в 1,15 раза частотой в 6 раэ выше выходной.

На фиг. 1 и 2 приведены временные диаграммы фазных и линейных токов, иллюстрируницие предложенный способ управления; нв фиг. 3 дана одна иэ возможных схем реализации предложенного способа.

Ток через нагрузку увеличивают на тех ступенях, где отключена одна фаза нагрузки при соединении нагрузки звездой и где включены все три фазы при соединении треугольником.

Прн регулировании величины тока нагрузки за счет ШИМ напряжения питания на несущей частоте требуемый уровень ступенек задается путем изменения длительности широтно-модулированных импульсов несущей частоты в 1,15 раза.

Схема управления трехфазным инвертором состоит из перестраиваемого генератора 1,. соединенного с фазорасщенителем 2, и генератора несущей частоты 3 с ШИМ. Выходы фазорасщепителя 2 и генератора 3 соединены с линейными дешифраторами 4-6. Один выход дешифраторов соединен с транзисторами 7, 8, 9, другой выход дешифраторов соединен с транзисторами10,11,12 через оптронные ключи 13, 14, 15. .Фазорасщепитель 2 выполнен на триггерах по схеме делителя частоты и имеет коэффициент деления двенадцать. Частота пере страиваемого генератора1 в двенадцать раз выше выходной частоты.

Дешифраторы 4-6, используя импульсы фазорасщепителя, выделяют импульсы длительностью 150 зл.

LO град., которые через оптронные ключи13 - 15 подаются на транзисторы 10 - 12 и противофаэные им импульсы с заполнением несущей частотой для управления транзисторами 7 - 9, 20 Генератор 3 вырабатываеэ две последовательности импульсов с отношением длительностей 1,15.

Разделение импульсов для формирования заданного

yposas ступенек производят линейные дешифраторы с частотой s 6 раз ьыше выходной.

Предложенный способ управления трехфазным, мостовым инвертором позволяет простейшим путем приблизить форму тока нагрузки, соединенной звездой или треуголыппсом, к синусоидальной и обеспечить независимость формы тока от частоты в

80 широком диапазоне ее возможных значений при отсутствии сквозных токов короткого замыкания в трехфазном мостовом инверторе.

Формула изобретения

Способ управления трехфазным мостовым инвертором со 150-градусным углом проводящего состояния транзисторов, при котором регулируют

4О ток нагрузки путем широтно-импульсной модуля.ции напряжения питания на несущей частоте, о тличающий ся,тем, что, с целью приближения формы тока нагрузки к синусоидальной, длительность широтно-модулированных импульсов периодическиизменяют в 1,15 раза частотой в 6 раз выше выходной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР Х 124517, МКИ Н02 P 13/18 1959. . 2. Авторское свидетельство СССР Р 143112

МКИэ Н02 P 13/18 1961.

3. Божии В.М. и др. Выбор алгоритма формирования выходного напряжения трехфазного инвер65 тора для частотно. регулируемого синхронного электропривода . Труды МЭИ, вьш 258, с. 81, 87, рис. 1.

564706

Составитель 3. Бунаков

Техред Н. Андрейчук

Редактор И.Марховская

Корректор Е. Папи

Заказ 2060/216

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 917 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., 4/5