Способ управления автономным инверто-pom и устройство для его осуществления

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СЗИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

<»817982

Ф Г

Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву.— (22) Заявлено 18.06.79 (21) 2800076/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

Н 02 Р 13i18

Гпаударотввиный комитет (53) УДК 621.314..27 (088.8) по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 30.03.81. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 04.04.81 (72) Авторы изобретения

В. В. Талов и T. И.. Котова (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМ ИНВЕРТОРОМ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в преобразователях частоты на базе автономных инверторов. Преимущественно изобретение предназначено для использования в преобразователях частоты на базе автономных инверторов с междуфазовой коммутацией для питания реверсивного частотно-регулируемого электропривода.

Известен способ управления автономным инвертором для питания реверсивного электропривода, состоящий в том, что одновременно с включением основного тиристора происходит подзаряд. соответствующего коммутирующего конденсатора.

Устройство для осуществления известного способа содержит задающий генератор, распределитель импульсов и формирователи импульсов управления основными тиристорами (1).

Недостатком этого способа и устройства для его осуществления является значительная мощность источников подзаряда.

Наиболее близким по технической сущ20 ности и достигаемому результату к предлагаемому являетсч способ управления автономным инвертором, состоящий в том, что

2 .одновременно с формированием импульса управления основным тиристором в анодной группе формируют импульсы управления тиристором подзаряда в катодной группе, а одновременно с формированием импульса управления основным тиристором в катодной группе формируют импульсы управления тиристором подзаряда в анодной группе.

Устройство для осуществления известного способа содержит последовательно соединенные задающий генератор, распределитель импульсов, формирователь импульсов запуска основных .тиристоров, выходные формирователи импульсов управления основными тиристорами, и выходные формирователи импульсов управления тиристорами подзаряда (2).

Недостатком известного способа и, соответственно, устройства для его осуществления является невозможность использования указанного автономного инветора для питания реверсивного частотно-регулируемого электропривода.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей инвертора.

Поставленная цель достигается тем, что во время торможения электропривода, пред817982 тель 29 сигнала «Вперед», формирователь

30 сигнала «Торможение», формирователь

31 сигнала «Назад», формирователи основных и дополнительных импульсов запуска тиристоров подзаряда 32 и ЗЗ, выходные формирователи 34 импульсов управления тиристорами подзаряда, элементы 35 ИЛИ, выходные формирователи 36 импульсов управления основными тиристорами.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в момент времени t, (фиг. 2) включены основные тиристоры 1 и 2. Тогда при прямом чередовании фаз, т. е. при движении электропривода вперед, основные тиристоры переключаются в следующем порядке:

55 шествующее реверсу, формируют дополнительные импульсы управления тиристорами подзаряда, сдвинутые на 1/3 периода выходного напряжения инвертора в сторону опережения относительно импульсов управления тиристорами подзаряда. 5

Цель изобретения обеспечивается .также тем, что устройство для осуществления способа снабжено формирователем сигнала

«Торможение», формирователем сигнала

«Вперед», формирователем сигнала «Назад» двумя формирователями основных и дополнительных импульсов запуска тиристоров подзаряда и элементами ИЛИ по числу тиристоров подзаряда, причем входы первого формирователя основных и дополнительных импульсов запуска тиристоров подзаряда подключены к выходам формирователя им>

nv;IbcoB запуска основных тиристоров. к выходу формирователя «игнала «Вперед» и

K выходу формнронате IH си. нала «Торможение», вх«>ды второго формирователя основных и дополнительных импуль;ов запуска 20 тиристор«1 подзаряда соединены с вы. одами формирователя импульсов запуска основных тирнсторов, с выходе:.,:, ;:. р: :нр.1нате,-я сигнала «Назад» и с выходом формиров. теlB cHfHB. : «Терм «нге», ",i - ---хо- „ дов первого указанного формирователя соединен с к рным входом соответствующего элемента ИЛИ„ второй вход которого соединен с соогветствующим выходом второго указанного формпр«вателя, выход каждого элемента ИЛИ соединен с входом соответствую- З0 щего выходного формирователя импульсов управления тиристорами подзаряда.

На фиг. 1 изображена схема автономного инвертора с междуфазовой коммутацией; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие способ управления и работу устройства; на фиг. 3 функциональная схема устройства для осуществления способа управления.

Устройство содержит основные тиристоры 1 — 6, отсекающие диоды 7 — 12, коммутирующие конденсаторы 13 — 18, тиристоры подзаряда 19 — 24, нагрузку 25, задающий генератор 26 частоты, реверсивный распределитель, 27, формирователь 28 импульсов запуска основных тиристоров, формирова4 в момент времени tq выключается тиристор

1 и включается тиристор, 3, в момент време ни t з выключается тиристор 2 и включается тиристор 4 и т. д. Коммутация основных тиристоров 1 — 6 происходит с помощью конденсаторов 13 — 18 соответственно. Для подзаряда конденсаторов в моменты времени

tg t3, tq, tp, t6, t< включаются тиристоры

21, 22, 23, 24, 19, 20 соответственно. Время, предоставляемое для подзаряда, в этом случае составит т/з.

При обратном чередовании фаз на нагрузке, т. е. движении электропривода назад, инвертор проходит те же состояния, но в ином порядке: в момент времени tI5 выключается тиристор 6 и включается тиристор 4, в момент времени t+ выключается тиристор

5 и включается тиристор 3 и т. д. Коммутация тиристоров 6, 5, 4, 3, 2, 1 осуществляется конденсаторами 16, 15, 14, 13, 18, 17, дозаряд которых происходит соответственно через тиристоры 20, 21, 24, 23, 22, 19.

В соответствии с принципом работы силовой схемы напряжение на обкладках коммутирующих конденсаторов при прямом и обратном чередованиях фаз должно быть разной полярности. Поэтому в момент, предшествующий реверсу (изменению направления вращения электропривода), возникает необходимость в изменении полярности напряжения на соответствующих коммутируюшнх конденсаторах, подготавливающем инвертор к новому чередованию фаз при сохранении им коммутирующей способности.

11усть инвертор находится в состоянии, когда проводят тиристоры 5 и 6. При движении вперед тиристор 5 коммутируется конденсатором 17, для подзаряда которого в момент tq включается тиристор 23. Тиристор

6 коммутируется при включении тиристора 2 конденсатором 18, для подзаряда которого в момент 15 включается тиристор 24. При движении назад из этого состояния надо выключать тиристор 6 .при включении тиристора 4, для чего конденсатор 16 к этому моменту должен быть заряжен с соответствующей полярностью от источника Ц,2 через тиристор подзаряда 20. Следовательно, в момент времени предшествующий реверсу, необходимо подавать импульсы управления 1на тиристор 24, как при движении вперед, и дополнительно на тиристор 20, как при движении назад.

Таким образом, для сохранения коммутирующей способности инвертора при реверсе электропривода в . моменты времени

i = К вЂ”, где К вЂ” 0,1,2; Т вЂ” период выходт ного напряжения инвертора, необходимо перед реверсом на все тиристоры подзаряда подавать дополнительно отпирающие импульсы, сдвинутые на Т/з в сторону опережения по отношению к импульсам управления тиристорами подзаряда, обеспечивающим движение электропривода вперед или назад.

817982

Для уменьшения мощности источника импульсов управления, мощности источников подзаряда и установленной мощности тиристоров подзаряда дополнительные импульсы подаются лишь на время торможения электропривода, предшествующего реверсу (изменению напряжения вращения электропривода).

Предлагаемые способ и устройство для его осуществления обеспечивают замену нереверсивного частотно-регулируемого электропривода реверсивным, т. е. качественно новым типом электропривода.

Основными потребителями частотно-регулируемых электроприводов предлагаемого типа являются станкостроительная и инструментальная промышленность, текстильная, металлургическая, химическая и др. отрасли.

Формула изобретения

1. Способ управления автономным инвертором для питания реверсивного электропривода, содержащим анодную и катодную группы основных тиристоров и соответствующие им анодную и катодную группы тиристоров подзаряда, состоящий в том, что одновременно с формированием импульса управления основным тиристором в анодной группе формируют импульсы управления тиристором подзаряда в катодной группе, а одновременно с формированием импульса управления основным тиристором в катодной группе формирует импульсы управления тиристором подзаряда в анодной группе, огличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей инвертора, во время торможения электропривода, предшествующее реверсу, фрмируют дополнительные импульсы управления тиристорами подзаряда, опережающие на 1/3 периода выходного напряжения инвертора вышеуказанные импульсы управления тиристорами подзаряда.

s 2. Устройство для осуществления способа по п. 1„содержащее последовательно соединенные задающий генератор, реверсивный распределитель, формирователь импульсов запуска основных тиристоров, выходные формирователи импульсов управления основными тиристорами и выходные формирователи импульсов управления тиристорами подзаряда, отличающееся тем, что оно снабжено формирователем сигнала «Вперед» формирователем сигнала «Назад», формирователем сигнала «Торможение», двумя формирователями основных и дополнительных импульсов запуска тиристоров подзаряда и элементами ИЛИ, причем первые входы формирователей основных и дополнительных импульсов запуска тиристоров под20 заряда соединены с выходами формирователя импульсов запуска основных тиристоров, вторые входы указанных формирователей соединены соответственно с выходами формирователей сигналов «Вперед» и «Назад», 25. а третьи входы указанных формирователей соединены с выходом формирователя сигнала «Торможение», выходы указанных формирователей через элементы ИЛИ подключены к соответствующим выходным формирователям импульсов управления тиристорами щ подзаряда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент Великобритании № 1107085, кл. Н 02 М 7/48, 1968.

M 2. Авторское свидетельство СССР № 289403, кл. Н 02 P 13/18, 1968.

8 l 7982

Составитель В.Миронов

Редактор Н. Кешеля Техред А. Бойкас Корректор Л. Иван.Заказ 1014/78 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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