Способ управления трехфазным непосредственным преобразователем частоты

 

ОП ИСАНИЕ и втот7в

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик к лвтовском свидитпльству (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.11. 4 (2!) 2073041/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.08.77.Бюллетень № 31 (45) Дата опубликования описания,.07.10.77 (51) М. Кл.

Н 02 P 13/16

Госудорстеенный комитет

Саввтв Министров СССР оо делом иэооретений н открытий (53) УДК 621,314.632 (088.8) В. A. Фокин, С. В. См оляков и А. К. Кулиш (721 Авторы изобретения

Запорожский машиностроительный институт им. В. Я. Чубаря (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФЛЗНЫМ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ

ПРГОВРАЗОВЛТ ЕЛЕМ ЧАСТОТЫ

Изобрететпте относится к области электротс.сникн, в частности к разделу управления преобразователямт1 частоты.

Известны способы управления непосредстве Ныл. преобразователем частоты путем подключения каждой фазы нагрузки к входной фазе, мгновенное значение которой близко к мгновенному значению задающего напряжения.

Согласно этому способу в каждый момент времени измеряют раз ость выходного и задакщего напряя ений, интегрируют ее и ири получении положительного интеграла заданпой абсолютной величины вырабЬ тывакт сигнал ня подключение выходной фазы к той входной фазе, разность напряжений которой и задающего напряжения менее Отрииательиа.

Недостатке.1 дишого способа управления является то, что для достижения корошего спектрального состава выходного напряжI ння тр 6 TcII 0TIIecHTB!IbHQ сложная схема p пт пиления.

Из Й остен также с пОСОб . НравлРпп я HBпсср- ствипп,i 1 преобразователем частоты путем диклического одновременного подключения всех фаз нагрузки поочередно ко всем фазам питающей сети с помощью полупроводниковых ключей переменного тока.

Недостатком этого способа является наличие в спектре выходного напряжения низкочастотных составляющих, которые способствуют возникновению тормозящих моl0 ментов в асинхронных двигателях, что существенно ухудшает пусковые и. энергетические показатели как частотиоуправляемого асинхронного двигателя, так и системы прес разователь-нагрузка.

За прототип принят способ управления, согласно которому интервалы подключенного к сети состояния нагрузки разделяют регулируемым интервалом отключенного от

20 сети и закороченного состояния нагрузки.

Этот способ управления уменьшает содержание низкочастотных составляющих, но в то же время не отвечает требованиям, предъявленным к электроприводам с точки зрения тормозятцих моментов.

570178

1 5;9

1;5;9

2;6;7

О

2;6;7

3;4;8

0

3;4;8

U « 0 ь1 и ад 1

2Ф 1

Белью изобретения является уменьшение тормозящих моментов асинхронного двигателя.

Для етого циклически одновременно под. ключают все фазы ко всем фазам питаюшей сети с помошью полупроводниковых клк.чей переменного тока, прнчел интервалы подключенного к сети состояния нагрузки разделяют регулируемым интервалом отключенного от сети и эакороченного состояния нагрузки, такии образом, что в течение

120 эл.град. регулируемый интервал отключенного ot сети и закороченного состояния. нагрузки располагают между двумя равныКривая напряженна иа одной иэ фаэ нагрузки цолучается как результат сложения произведений коммутационных функций на соответствуюшие напряжения фаэ питакяцей а Р1 Рк ь э в" " и "1 ф 2 4 1J» цс МЭЦ(Ф УР1 Ф vg U3 7 где

Ц «Ц sin 6)t;

И ° U sin (ui - ) ((1) ми интервалами подключенного к сети состояния. нагрузки.

На фиг. 1а показана принципиальная схема преобразователя, управляемого по предлагаемому способу; на фиг. 1б — кривая выходного напряжения предбразователя для одной из фаз нагрузки, составленная из отрезков синусоид трех фаз сети в результате переключений, задаваемых переключающими функциями; на фиг. 2а,б,в,г, - епюры переключаюших функций. (В таблице приведены данные переключений ключей в продолжении одного цикла переключения.

Коммутационные функции выражаются следуюшим образом:

ы 2 " со к и (, кф

90 3 1t йк-1 к 9 /

МЬ) — -+ — Š—,э и — -srn sac со9 к я, 4

V (1)«---+ — X — (s n — - <и к ) соМ(УЬ вЂ” ) (4

1 ot 2 и Со9кй(, К(Р

9 1 Юк«4 х 3 Э)

55 f ot 2 "соек1Ь . кц, б 2 1 ч()»- — K sly &4и @at/собК(ЯЬ вЂ” ) за Ак.< к 9 3) где Q - угловаа частота циклов коммутации.

570178 о

Подставляя в выражения {3) и (2) в (l), получают выражение для выходного напр яж ения

U *- Ч1 )(5in — -йище)ыи(о)-.5ф+-)е и — -яи 2о()х ак 4 э ) к1 з влияние на равномерность вращения частотно-управляемого двигателя.

Формула изобретени я ь н(и ?a)t--tü<è — в 4с )в и(и-4a)t+ (4)

4 9 .-(micr sin 50)sintu 59)t-.. J.

59

5 З

Из этого выражения видно, что предлагаемая последовательность подключения выходных фаз к входным позволяет- исключить из кривой выходного напряжения составляющую с частотой со + 29 если угол сс, бу- ц дет равен 30 .

Предлагаемый способ управления позволяет в процессе частотного регулирования асинхронного двигателя исключить либо существенно уменьшить обусловленные гармо- у никами напряжения наименьшей частоты, тормозящие электромагнитные моменты при малых скоростях вращения двигателя, когда такие гармоники, имеющие обратное направление вращения, оказывают наибольшее 25

Способ управления трехфазным непосредственным преобразователем частоты для питания частотно-управляемого асинхронного двигателя, состоящий в том, что циклически одновременно подключают все фазы нагрузки ко всем фазам питающей сети с помощью полупроводниковых ключей переменного тока, причем интервалы подкл)ченного к сети состояния нагрузки разделя . ют регулируемым интервалом отключенного от сети и закороченного состояния нагрузки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения тормозящего )момента асинхронного двигателя,s течение 1 20 эл.град р регулируемый интервал отключенного от сети и закороченного состояния нагрузки располагают между двумя равными интервалами подключенного к сети состояния нагрузки.

5701 8

52t

eg(t) lty 11,Ф ФХ

Фу И) Ю ф ф

g(t) м

74 fEyd, И„„щ 33 -ю лт Ф if пк

3 Х 3 3

Фме.Я

Составитель В. Ьунако»

Техред Н. Анлрейчук Корректор Л. К1авченко

Редактор Е, 11олионова

Заказ 30 1/40 Тираж 017 Подписное

И1Н1И11И Госуларственного комитета Со»ета Иииистров С(:С1 ю делш из»бретаней н отк1«лтий

113035, ."адоскин, -35, J àóï ñê я «аб., д. 1/5 в о г-ю- ФЭ» Ф Фефе> 4» мФм О

Филиал 111 11 11лтент", н. У кгород, ул. Г1рос.ктная, 4