Способ управления непосредственным преобразователем частоты и устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, сеид-ву (22) Заявлено 21. 01.80 (21) 2870096/24-07 (51)M

3 с присоединением заявки Йо

Н 02 Р 13/16

Государственный комитет

С.СС P по делам изобретений и откр ыти и (23) Приоритет

Опубликовано 300881 Бюллетень Мо 32

Дата опубликования описания 30. 08. 81 (53) УДК 621. 314. .572(088.8) (72) Авторы (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ.И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности, к непосредственным преобразователям частоты (НПЧ) с естественной коммутацией вентилей, с раздельным способом управления и прямоугольным управляющим напряжением.

Известен способ управления нпч в котором по сигналу управляющего напряжения происходит изменение режима работы вентильной группы,проводящей в данный момент и характеризующийся тем, что при работе на нагрузку, имеющую отстающий коэффициент мощности подача импульсов выпрямительного режима на работующую вентильную группу запрещается, а подача импульсов инверторного режима разрешается. При подаче на нагрузку, имеющую опережающий коэффициент мощности подача импульсов инверторного режима на работающую вентильную группу. запрещается, а подача импульсов выпрямительного режима разрешается ji), Недостаток этого способа - сбои в работе преобразователя частоты при работе на нагрузку, имеющую опере,жающий коэффициент мощности, приво-. дящие к провалам до нуля выходного напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ управления НПЧ, состоящий в том, что изменяют знак управляющего напряжения, снимают импульсы выпрямительО ного режима (23

Известный способ реализуется устройством, которое содержит источник напряжения питания, триггер, к первому входу Которого подключены первый и второй элементы И, ко второму входу которого — третий и четвертый элементы И, элемент НЕ, к выходу которого подключены вторые входы второго и третьего элементОв И, а ко входу — вторые входы первого и четвертого элементов И.

Недостаток этого устройства наличие сбоев в .работе НПЧ при работе на нагрузку, имеющую опережающий

25 коэффициент мощности, выражающихся в провалах до нуля в кривой. выходного напряжения НПЧ.

Бель изобретения — обеспечение работоспособности при опережающем

3(т характере коэффициента мощности.

860265

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления непосредственным преобразованием частоты с раздельным управлением и прямоугольным выходным напряжением перед подачей импульса выпрямительного режима вводят паузу, равную сумме времени от момента изменения знака управляющего напряжения до момента начала очередного. интервала пульсации с временем, равным длительности трех интервалов пульсаций.

Такой способ может быть реализован устройством, которое снабжено формирователем импульсов по перепаду, счетчиком числа пульсаций и RS-триггером, причем R-вход триггера соединен с выходом формирователя импульса по перепаду и со входом счетчика числа пульсаций, S-вход триггера соединен с выходом счетчика числа пульсаций, выход RS-триггера подключен к третьим входам элементов И, вход формирователя импульсов по перепаду соединен со входом элемента НЕ, а второй вход счетчика числа пульсаций подключен к источнику напряжения питания.

На фиг. 1.изображено устройство для осуществления способа; на фиг.2 и 3 - графики, поясняющие работу счетчика числа пульсаций.

Устройство содержит элемент НЕ 1, .элементы И 2-5, имеющие по три информационных входа Н„, Н, VЗ, триггер б со счетным входом, RS-триггер 7, формирователь 8 импульса по перепаду и счетчик 9 числа пульсации, имеющий два информационных входа Н. и Н .

На вход элемента 1 поступает сигнал Х, на счетный вход тригге,ра б поступает сигнал х ст.

Вход V элементов 2 и 3 соединен с прямым выходом триггера б, а вход

Н элементов 4 и 5 соединен с инверсным выходом триггера б. На вход

Н, элементов 2 и 5 подан сигнал Хзг, а вход.V элементов 3 и 4 И соединен с выходом элемента 1. Вход Vg элементов 2-5 соединен с прямым выходом триггера 7. На вход элемента 8 поступает сигнал Х с, а выход элемента 8 соединен с входом V< счетчика числа пульсаций 9 и входом R триггера 7.

На вход V счетчика числа пульсаций

9 поступает трехфазное напряжение сети Цс. Выход счетчика числа пульсаций 9 соединен с вхоцом S тригге" ра 7.

Уагройство работает следующим образом.

В момент времени t> сигнал Х,.имеет нулевой уровень — триггер б находится в единичном состоянии, на выходе элемента 1 сигнал логической единицы, триггер 7 находится в еди2 ничком состоянии. Тогда сигналы Х

Х1, Х„ имеют нулевой уровень, а сйгнал Х"и — единичный. Вентильная группа при этом работает в инверторном режиме. В момент времени t„ система управления генерирует импульс для отпирания соответствующих вентилей и они начинают проводить ток

В момент времени t уровень сигнала

Хэсизменяется с нулевого на единичный. При этом на выходе формирователя импульса по перепаду 8 формируется импульс, который поступает на вход R триггера 7 и на вход Н.„ счетчика числа пульсаций 9. Триггер 7 переходит в нулевое состояние и сигналы на выходах элементов 2-5 становятся равными нулю. Таким образом, вентили, проводящие ток, в этот мо15 мент останутся открытыми до тех пор, пока на работающую вентильную группу не поступят новые сигналы управления.

Импульс с выхода формирователя импульса по перепаду поступает на счетчик 9 числа пульсаций.

Счетчик 9 числа пульсаций работает следующим образом (фиг. 3) .

Импульс на входе V переводит счетчик в режим счета числа пульса-, ций. После момента t, т.е. начала очередного интервала пульсаций, счетчик фиксирует начало каждого очередного интервала пульсаций. Когда будет зафиксировано начала четвертого интервала пульсаций и соответственно окончание третьего интервала, на выходе счетчика появляется импульс, счетчик перестает считать и переходит в исходное состояние, пока на входе

V не появится очередной импульс.

Тогда процесс повторяется сначала.

Таким образом, с момента времени дс- момента t4 счетчик числа пульсаций 9 находится в режиме счета (фиг.2). В момент времени т на выходе счетчика числа пульсаций 9 появляется импульс, который поступает на вход S триггера 7 и переведет его в единичное состояние. Так как сигнал Х „ имеет единичный уровень, и триггер б находится в единичном сос гоянии, то на выходе логической схемы 2 появляется сигнал логической единицы, и система управления генерирует импульс выпрямительного режима для тех же вентилей.

Таким образом, переход от инверторного режима работы вентильной группы к выпрямительному происходит по кривой линейного напряжения (пунктирная кривая на фиг.2), что исключает появление провалов до нуля .в кривой выходного напряжения преобразователя и устраняется неработоспособность при работе с оперещо жающим коэффициентом мощности. формула изобретения

1. Способ управления непосредственным преобразователем частоты с раздельным управлением и прямо860265 угольным выходным напряжением, заключающийся в том, что изменяют знак управляющего напряжения, снимают импульсы инверторного режима и подают импульсы выпрямительного режима, отличающийся тем что

5 с целью обеспечения работоспособности при опережающем характере коэффициента мощности перед подачей импульсов выпрямительного режима, вводят паузу, равную сумме времени от момента изменения знака управляющего

:напряжения до момента начала очередного интервала пульсации с временем, равным длительности трех интервалов пульсаций.

2. Устройство для управления не- 15 посредственным преобразователем частоты, содержащее источник напряжения питания, триггер, к первому входу которого подключены первый и второй элементы И, ко второму входу кото- Щ рого — третий и четвертый элементы

И, элемент НЕ, к выходу которого подключены вторые входы второго и третьего элементов И, а ко входу— вторые входы первого и четвертого элементов И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что она снабжено формирователем импульса по перепаду, счетчиком числа пульсаций и RS-триггером, причем

R-вход триггера соединен.с выходом формирователя импульса по перепаду и со входом счетчика числа пульсаций, S-вход триггера соединен с выходом счетчика числа пульсаций, выход

RS-триггера подключен к третьим входам элементов И, вход формирователя импульсов по перепаду соединен со входом элемента НЕ, а второй вход счетчика числа пульсаций подключен к источнику напряжения питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бернштейн И.Я. Тиристорные преобразователи частоты без. звена постоянного тока. И., "Энергия", 1968, с. 13.

2. Быков Ю.М. Непосредственные преобразователи частоты с автономным источником энергии. И., "Энергия", 1977, с. 143.

860265

«.

Il i 1

1 У1

У1

) I

1 Я Я

0 1 3

Щг. 3

ВНИИПИ Заказ 7570/84 Тираж 730 . Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4!

Рое. г

I