Устройство для управления преобразователемчастоты

 

()828360

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскнх

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.06.79 (21) 2778183/24-07 с присосдинением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл.

Н 02Р 13/16

Государственный комнтет (53) УДК 621.314.27 (088.8) II0 делам нзобретеннй н сткрытнй

t i

Л. П. Мельничук, Ю. И. Дыхненко, А. В. Новосел ев и Н. Г. Грибань

Институт электродинамики АН Украинской СС11 „, " (: -=) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПPЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управления преобразователем частоты, состоящим из двух инверторов напряжения и управляемого реверсивного моста, включенного на вторичной стороне силовых трансформаторов ин,верторов.

Известно устройство для управления полупроводниковыми преобразователями частоты, содержащее два канала деления частоты, подключенных к задающему генератору, а также формирователи импульсов управления, подключенные к выходам делителей частоты (1).

Недостатком этого устройства является использование трапецеидального закона модуляции при формировании однополярного широтно-импульсного напряжения, что не позволяет свести к нулю гармоники, близлежащие к основной, вызывая тем самым дополнительные потери и увеличивая вес и габариты выходных фильтров преобразователя, особенно на низких и инфранизких частотах.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к изобрете)ппо является устройство для управления преобразователем частоты на двух инверторах напряжения с однополярной широтноимпульсной модуляцией выходного напряжения, содержащее задающий генератор, соединенных последовательно и подключенных к формирователям импульсов управления тиристорами, цепочку из последовательно соединенных дизъюнктора, счетчика и дешифратора, включенную между выходами делителей частоты и установочными входами управляемых делителей частоты (2).

Данное устройство позволяет повысить

КПД преобразователя путем максимального приближения закона широтно-импульсной модуляции напряжения к синусоидальному.

15 Недостатком такого устройства являются узкие функциональные возможности, поскольку оно не обеспечивает регулирования амплитуды выходного напряжения (первой гармоники) преобразователя, что значительно ограничивает область его использования.

Целью изобретения является регулирование выходного напряжения (первой гармоники выходного напряжения) преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления преобразователем частоты на двух инверторах с однополярной широтно-импульсной модуляцией выходного напряжения, содержащее зада828360 ющий генератор, два делителя частоты, выходами соединенные с входами формирователеи импульсов управления силовыми тиристора ми, дизъюнктор, подключенный входом к выходам делителей частоты, а выходом — через последовательно соединенные счетчик и дешифратор — к установочным входам управляемого делителя частоты, формирователь импульсов управления тиристорами реверсивного моста, подключенныи входом к выходу счетчика, снаожено регулируемым генератором и импульсным сумматором, причем входы импульсного сумматора подключены соответственно к выходам задающего генератора и счетчика и через управляемый делитель к выходу регулируемого генератора, а выходы — к входам делителей частоты.

1-1а фиг. l приведена принципиальная схема преооразующего устройства; на фиг.

2 — принципиальная схема устроиства для управления преобразователем частоты; на

<риг. 3 — временные диаграммы работы отдельных узлов устройства для управления преобразователем частоты.

Преобразующее устройство содержит инверторы 1 и 2, трансформаторы 3 и 4, управляемый реверсивный мост 5 на тиристорах b — 9 и нагрузку 10.

Устройство для управления преобразователем частоты содержит задающий генератор l l, регулируемый генератор 12, управляемыи делитель частоты 13, делители частоты 14 и 15, импульсный сумматор 16, дешифратор 17, счетчик 18, дизъюнктор 19, формирователи 20 и 21 импульсов управления инверторами 1 и 2 соответственно, формирователь 22 импульсов управления тиристорами 6 — 9 реверсивного моста 5. 23—

29 — импульсы на выходах элементов устройства.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы от генератора 11 через сумматор 1b поступают в два канала деления частоты на делителях 14 и 15, импульсы с выходов которых поступают на формирователи 20 и 21 импульсов управления тиристорами инверторов 1 и 2 соответственно.

Импульсы с промежуточных выходов делителей 14 и 1о частоты поступают на дизъюнктор 19. С выхода дизъюнктора 19 импульсы 23 разностной частоты поступают на пятиразрядный счетчик 18, выходные импульсы которого подаются на дешифратор l7, в котором вырабатывается код переключения (импульсы 26, 27, 28) коэффициента деления делителя 13 частоты, Импульсы генератора 12 через делитель

13 частоты поступают на второй вход сумматора 16. Поскольку наклон прямой закона модуляции широтно-импульсного выходного напряжения преобразователя определяется разностью частот первого и второго каналов деления (фиг. 3, 29), то для то5

05 го, чтобы получить квазисинусоидальную функцию построения, неооходимо на первом участке выбрать такои наклон функции построения, чтооы эта пряма пересекла синусоидальную функцию построения при значении ее равном 0,5 Am . На участке 11 и

IIl коэффициент деления делителя 13 частоты выбирается соответственно меньше.

Импульсы 24 с четвертого (предпоследнего) разряда счетчика 18 поступают на управляющий вход сумматора lb. Присутствие на управляющем входе су мматора 16 логический «1» (фиг. Ы, 24, 2У) в течение /4 периода выходного напряжения, приводит к суммированию импульсов частотой ар/Ку,д с импульсами генератора 11, имеющих частоту со,, по первому каналу деления частоты (делитель 14 частоты), причем К»- д — коэффициент деления делителя

13 частоты изменяется в соответствии с алгоритмом, заданным дешифратором 17.

Из-за отличия частот на выходе делителей 14 и 15 частоты фаза импульсной последовательности с более высокой частотой скользит во времени по отношению к фазе импульсной последовательности второго канала, что приводит к модуляции импульсов выходного напряжения преобразователя.

В течение второй части полупериода выходного напряжения преобразователя (фиг.

3, 24, 29) сумматор 16 устанавливается в режим суммирования импульсов задающего 11 и регулируемого генераторов с частотами о», и ар/Ку.д по второму каналу деления частоты (делитель 15 частоты) .

В этом случае частота импульсной последовательности первого канала на выходе делителя 14 частоты меньше частоты импульсной последовательности второго канала на выходе делителя 15 частоты. Это приводит к изменению разности фаз между ними в противоположную сторону, а следовательно, к изменению длительности импульсов выходного напряжения преобразователя.

Изменение частоты генератора 12 приводит к изменению скорости нарастания фазового сдвига между импульсами на выходах делителей 14 и 15 частоты, т. е. к изменению наклона сторон квазисинусоидальной огибающей 29 выходного напряжения преобразователя, а следовательно, регулированию среднего значения выходного напряжения.

Управление реверсивным выпрямительным мостом 5, включенным на выходе преобразователя, осуществляется через формирователь импульсов 22, на который подаются импульсы 25 с пятого разряда счетчика 18.

Таким образом, использование в устройстве новых элементов (регулируемого генератора и импульсного сумматора) позволяет регулировать амплитуду первой гар828360 моники выходного напряжения преобразователя, т. е. расширить функциональные возможности устройства.

Формула изобретения

Устройство для управления преобразователем частоты на двух инверторах с однополярной широтно-импульсной модуляцией выходного напряжения, содержащее задающий генератор, два делителя частоты, выходами соединенные с входами формирователей импульсов управления силовыми тиристорами, дизъюнктор, подключенный входом к выходам делителей частоты, а выходом через последовательно соединенные счетчик и дешифратор — к установочHbIM входам управляемого делителя частоты, формирователь импульсов управления тиристорами реверсивного моста, подключенный входом к выходу счетчика, о т л ич а ю ще е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено регулируемым генератором и импульсным сумматором, причем входы импульсного сумматора подключены соответственно к входам задающего генератора и через управляемый делитель к выходу регулируемого генератора, а выходы — к входам делителей частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 551795, кл. Н 02Р 3/16, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 570181, кл. Н 02Р 13/18, 1977 (прототип) . 828360

27 иг. У

Составитель О. Парфенова

Техред И. Пенчко

Кор ректор В. Нам

Рсдактор Л. Утехина

Заказ 1013, 17 Изд. № 363 Тира>к 749 Подписное

1!ПО «Поиск» Государственного t îìèòñòà СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва,,Ж-35, Раушская наб., д. 4у5

Типографнп, пр. Сапунсва, 2