Устройство для управления трехфазным непосредственным преобразователем частоты

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

66ЗОР, О

:.:Ф ф: " "

«»

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ

Ъ (61) Дополнительное к авт. свид -ву— (22) Заявлено 09.12.76 (21) 2427696/24 — 07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл

Н 02 P 13)16

Государстаеииый коиитет

СССР ео делан изооретеиий и открытий

Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18 (53) УДК 621.314..26 (088.8) Дата опубликования описания 20.05.79 (72) Авторы изобретения

В. A. Ерухимович и И. И. Эпштейн (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ

НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

ЧАСТОТЪ|

-:Изобретение относится к области управления электроприводом и может быть использовано для управления скоростью группы электродвигателей переменного тока, запитанных от вентильного преобразователя частоты, в частности тиристорного преобразователя частоты с непосредственной связью.

Известны устройства для регулирования скорости двигателя переменного тока по частотно-токовому принципу при питании двигателя от тиристорного преобразователя частоты (1), (2). В случае, когда нагрузкой одного преобразователя частоты являются несколько параллельно включенных и по-разному нагруженных двигателей, такие устройства. применяться не могут. Управление скоростью двигателей в данном случае можно осуществлять изменением частоты и амплитуды питающего напряжения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для управления трехфазным непосредственным преобразователем частоты, содержащее три замкнутые системы регулирования фазных синусоидальных напряжений с задающими и суммирующими элементами, регуляторами, датчиками тока в каждой фазе нагрузки, блоками фазоимпульсного регулирования и цепями обратной связи по току (2). Однако это устройство имеет недостаточную жесткость выходной характеристики и не обеспечивает требуемого качества регулирования.

Целью изобретения является повышение качества регулирования и жесткости выходной характеристики устройства. Это достигается тем, что в предлагаемом. устройстве выходы преобразователя подключены к входам регуляторов через одни суммирующие элементы, выходы задающих элементов соединены через другие суммирующие элементы с входами блоков фазоимпульсного регулирования, а в цепи обратной связи по току включены фильтры.

На чертеже представлена схема описываемого устройства.

2о Устройство содержит формирователь 1 трехфазного синусоидального сигнала задания, имеющего функционально связанные амплитуду и частоту, регуляторы 2 — 4»а663063

3 пряжения, блоки 5 — 7 фазоимпульсного управления фазами 8 — 10 преобразователя частоты, нагрузку 11 — 13 преобразователя, датчики 14 — 16 напряжения, датчики 17 — 19 тока и токовые корректоры 20 — 22.

Синусоидальные сигналы задания, поступающие с формирователя 1 на входы блоков 5 — 7 фазоимпульсного управления преобразователем, являются основными сигналами, задающими выходные напряжения преобразователя. Сигналы задания складываются на входах блоков фазоимпульсного управления преобразователем с соответствующими по фазе выходными сигналами регуляторов 2 — 4. В данной системе выходные сигналы регуляторов являются корректирующими сигналами, ликвидирующими разницу в форме и среднем значении между сигналами задания и выходными напряжениями преобразователя. Эта разница возникает вследствие дискретности процессов в преобразователе, неполной его управляемости, наличия паузы при переключении раздельно управляемых вентильных групп.

Значения выходных сигналов регуляторов определяются разницей между сигналами задания и соответствующими сигналами обратной связи, поступающими на входы регуляторов с выходов датчиков 14 — 16 2$ напряжения. В таком режиме работы рабочая гармоника, соответствующая сигналам задания, в выходных сигналах регуляторов практически отсутствует. Благодаря этому зр отсутствуют сдвиг по фазе и рассогласова-;:===.:=: ---:=ние по скорости изменения между сигналами задания и выходными напряжениями .преобразователя при использовании астатических регуляторов первого порядка (ти,ристорный преобразователь частоты является пропорциональным звеном и не вносит запаздываний в систему в рассматриваемых режимах работы) . Отсутствие рабочей гармоники на входах регуляторов позволяет увеличить постоянные времени регуляторов и тем самым ослабить выбросы, возникающие в их выходных сигналах вследствие негладкой формы сигналов обратной связи по напряжению. Такая фильтрация улучшает синусоидальность формы выходных напряжений преобразователя, не изменяя их фазы и амплитуды. Сигналы задания и обратной свя- 4 зи по напряжению, поступающие на входы регуляторов напряжения, не могут быть идеально симметричными и обязательно имеют небольшие постоянные составляющие. Кроме того, на входы регуляторов могут поступать незначительные по величине паразитные сигналы постоянной полярности.

Наличие постоянной составляющей на входе регулятора приводит к появлению постоянной составляющей в его выходном сиг4 нале и, соответственно, в выходном напряжении преобразователя. При работе на индуктивную нагрузку постоянная составляющая в выходном напряжении приводит к появлению постоянной составляющей в токе нагрузки, которая возрастает до тех пор, пока в связи с нелинейными характеристиками преобразователя и нагрузки постоянная составляющая выходного напряжения не станет равной нулю. Для ликвидации этого недостатка в данном устройстве применяются токовые корректоры 20 — 22. Корректор представляет собой фильтр с большой постоянной времени. На входы корректоров поступают сигналы с датчиков 17 — 19 тока, пропорциональные токам нагрузки соответствующих фаз преобразователя. Переменная составляющая этих сигналов отфильтровывается, и выходные сигналы корректоров оказываются пропорциональными постоянной составляющей токов нагрузки. Выходные сигналы корректоров подаются на входы регуляторов 2 — 4 и одновременно на соответствующие по фазе входы блоков 5 — 7 фазоимпульсного управления преобразователем. Появляющиеся при этом дополнительные составляющие в выходных напряжениях преобразователя ликвидируют постоянную составляющую в токах нагрузки.

Формула изобретения

Устройство для управления трехфазным непосредственным преобразователем частоты, содержащее три замкнутые системы регулирования фазных синусоидальных напряжений с задающими и суммирующими элементами, регуляторами, датчиками тока в каждой фазе нагрузки, блоками фазоимпульсного регулирования и цепями обратной связи по току, отличающееся тем, что, с целью повышения качества регулирования и жесткости выходной характеристики, выходы преобразователя подключены к входам регуляторов через одни суммирующие элементы, выходы задающих элементов соединены через другие суммирующие элементы с входами блоков фазоимпульсного регулирования, а в цепи обратной связи по току включены фильтры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. «Вентильные преобразователи частоты без звена постоянного тока». Л., «Наука», с. 53 — 72, 19б5.

2. Дацковский Л. Х. и др. «Синтез систем подчиненного регулирования в асинхронных электроприводах с непосредственным преобразователем частоты». Журнал

«Электричество», № 9, 1975.

663063

Составитель Ю. Андреев

Редактор А. Пейсоченко Техред О. Луговая Корректор М. Нигула

Заказ 2723/57 Тираж 856 Подписное

ЦН ИИ П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий —.—...113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4