Способ управления непосредственным преобразователем частоты с искусственной коммутацией

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ lii 744898

Союз Советсник

Социалистичасиик

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 06.12.77(2I ) 2552496/24-07 с присоединением заявки J%— (23 ) П р нори тетОпублнковано 30.06.80. Бюллетень,% g4

Дата опубликования описания 30.06.80 (51 ) М. Кл.

Н 02 P 13/16

6Ьеудеретееииый квинтет

СССР вю делен изобретений и еткритий (53) УДК 621.314..26(088.8) (72) Автор изобретения

Э. М. Чехет

Институт электродинамики AH Украинской CCP (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ

- ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ С ИСКУССТВЕННОЙ

КОММУТАЦИЕЙ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях частоты с непосредственной связью и искусственной. коммутацией (НПЧ с ИК).

Известен способ совместного управ

5 ления, состоящий в том, что подают импульсы управления одновременно на два тиристора в противоположных группах, подсоединенных к одной фазе (1) . При. этом обеспечивается постоянная двусторонняя связь нагрузки и питающей сети и отпадает необходимость в дополнительной информации о наличии тока Harpyaxa.

Однако при совместном управлении работа силовой схемы преобразователя частоты оказывает нежелательное влияние на работу устройств искусственной коммутации.

Этот недостаток устраняется при раздельноък способе управления, который является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу и состоит в том, что подают импульсы уп2 равления на тиристоры одной группы, формируют сигнал о наличии гока в тиристорах данной группы, запрещают подачу импульсов управления на тиристоры противоположной группы до тех пор,, пока ток в первой группе не спадет до нуля, а тиристоры не восстановят своих запираю плыл саадата (2g. Способ раздельного управления отличается большой сложностью.

С цепью упрощения при одновременном повышении надежности искусственной коммутации в предлагаемом способе запоминают направление тока нагрузки до момента искусственной коммутации, подают импульс управления задержки на очередной тиристор группы, которая до коммутации проводила ток, в момент искусственной коммутации измеряют время переэаряда коммутирующих конденсаторов, подают импульс управления на тиристор про тивоположной группы, подсоединенный антипараллельно вышеупомянутому после переэаряда коммутирующих конденсаторов.

3 74

На фиг. 1 изображена структурная ох ма системы управления, в которой реализуется предлагаемый способ управления, HB фиг. 2 — BBIopbl импульсов управления, на фиг, 3 — кривые выходных напряжения и основной гармоники тока

Н ПЧ с искусственной ком му т аци ей.

Система управления состоит из блока формирователя импульсов (БФИ) и блока формирователя "запретов (БФЗ) . B БФИ входят задающий генератор, пересчетное устройство и формирователь импульсов управления (на чертеже не показаны).

Блок формирователя запретов {фиг. 1), состоит из двух асинхронных RS -триггеров 1, 2, выполняющих роль ячеек памяти, алементов задержки 3, 4, инверторов 5, 6, схем И-НЕ 7, 8 и схем И

9, 10.

Принцип работы схемы состоит в сле дующем.

Предположим, до коммутации ток на-, грузки проводил первый тиристорный силовой мост, что соответствует наличию сигнала с датчика тока нагрузки X u отсутствию сигнала Х. Блок БФЗ "запоминает" такое состояние силовой схемы.

Так как прямые выходы Q каждого триггера связаны со входами R друг друга, то триггер 1 устанавливается в единичное состояние (на выходе Ц - сигнал

1, на выходе Q — 0 ), а триггер 2в нулевое состояние (на выходе Я "0", на выходе R 1 ). Такое состояние бу. дет сохраняться до тех пор, пока:не появится сигнал X . (при этом исчезает сигнал Х). Инверторные выходы каждого триггера связаны со схемами И. Причем ° на один из входов схемы И 9 пода-, ется сигнал О, а на один из входов схемы 10 1 . На вторые входы атих схем подаются импульсы Р, соответствующие моментам искусственной коммутации, т. е. следующие через 60 . В момент о поступления атих импульсов из схемы

И, т. е. в начале цикла искусственной коммутации, на выходе схемы 9 будет сигнал О, на выходе схемы 10 "3.".

В связи с атим элемент задержки 3 не формирует сигнала задержки, а алемент .4 формирует такой сигнал, длительность которого равна времени коммутации. Этот сигнал через инвертор 6 поступает на схему И-НЕ 8, на вторые входы которой поданы импульсы управления с БФИ второго силового моста НПЧ. В результате они задерживаются на весь цикл коммута ции в то время, как импульсы унравле4898 4 ния на первый силовой мост поступают без задержки.

На фиг. 2 для описанного случая приведены временные диаграммы импульсов управления для первого моста а и вто5 рого б, задержанного на время C . На». чиная с момента t импульсы управления подаются на тиристоры обоих мостов одновременно. Моменты 1, и соответщ cTByIoT началу искусственной коммутации.

При исчезновении сигнала Х и появления Х (ток нагрузки проводит второй силовой мост) схема работает аналогично, формируя теперь задержку включе 5 ния импульсов первого силового моста.

При первом включении преобразователя, когда Х = 0 и Х = О, триггеры 1 и 2 устанавливаются в произвольном положении и задержанными могут ока2р заться тиристоры первого или второго моста, а после появления сигнала Х (или

Х) схема будет работать так как описано выше.

На кривых выходных напряжения и тока преобразователя частоты, приведенных на фиг. 3, рассмотрим несколько xapaKrepHblx случаев, которые могут быть при работе преобразователя частоты.

Возьмем момент времени t< . B этот момент времени производится искусственная коммутация. До искусственной коммутации ток нагрузки проводили тиристоры первого силового моста. Это направление "запоминает система управления.

После осуществления искусственной коммутации должны включиться тиристоры второго силового моста, так как ток нагрузки i (< )(фиг. 3) изменяет свое напряжение. Однако системой управления

40 запомнившей" предыдущее направление тока, выдается в момент 1 разрешение на включение попрежнему первого силового моста. На фиг. 3 импульс напряжения на этом интервале работы первого моста заштрихован. Длительность этого импульса определит и паузу в выходном токе. В момент времени 1,соответствующего окончанию времени перезаряда ком— мутирующих конденсаторов системой уп50 равления, импульсы управления подаются также на тиристоры второго силового моста, включенные встречно-параллельно тиристорам первого моста. halo следующей искусственной коммутации импульсы управления подаются таким образом, на оба тиристора обоих мостов.

Если коммутация происходит, например„в момент времени, когда прово5 74 дил ток нагрузки второй мост, то по сигналу системы управления в момент 4 включаются тиристоры этого же моста, а тиристоры первого с указанной выше задержкой. Так как на рассмотренном интервале так нагрузки не изменяет своего направления, то в кривой (4 ) пауз не образуется.

Таким образом, в кривой выходного тока () возможны паузы только в те моменты, когда изменение направления тока совпадает .с моментами иску ственной коммутации.

Положительный эффект предлагаемого способа состоит в упрощении способа управления НПЧ с искусственной коммутацией при одновременном повышении надежности искусственной коммутации.

Формула изобретения

Способ управления непосредственным преобразователем частоты с искусственной коммутацией, содержащим антипараллельно включенные тиристоры, образующие две вентильные группы, состоящий в в том, что подают импульсы управления

4898 6 на тиристоры одной группы, формируют сигнал о наличии тока в тиристорах дан ной группы, запрещают подачу импульсов управления на тиристоры, противополаж> ной группы до тех пор, пока ток в первой группе не спадет до нуля, а тирноторы не восстановят своих запирающих свойств, отличающийся тем, что, с целью упрощения при одновремен1О ном повышении надежности искусственной коммутации, запоминают направлениетока нагрузки до момента искусственной коммутации, подают импульс управления без задержки на очередной тиристор груп1S пы, которая до коммутации проводила ток, в момент искусственной коммутации .измеряют время перезаряда коммутирующих конденсаторов, подают импульс управления на тиристор противоположной

2о группы, подсоединенный антипараллельно вышеупомянутому после перезаряда коммутирующих конденсаторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

25 1. Авторское свидетельство СССР

М 483746, кл. Н 02 М 5/28, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М 221149, кл. 21 d 14/02, 1967, 744898

С оставитель О. Н акцизная .

Редактор В. Левятов Техред А. Щепанская Корректор Н. Степ

Заказ 3678/12 Тираж 783 Подписное

13НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раужскан наб., л. 4/5

Фнлнал ППП Патент, г. Ужгорол, ул. Проектнан. 4