Способ управления преобразователем частоты с непосредственной связью

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву hh 526054 (22) ЗаЯвлено17.11.80 (2I ) 30O5618/24-67 с присоединением заявки №(23) Приоритет

Опубликовано 15,07 82, Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 15.07.82 (53)NL. Кл.

Н 02 P 13/30

9еударстакнвй комитет

СССР но делам нэабретений н еткрытнй

Р ) и б21.314.. 27 (088.8) (72) Авторы изобретения

B. В. Иванцов и Е. A. Подъяков

Новосибирский электротехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ

С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ

Изобретение относится .к электротехнике и может быть, использовано для управления преобразователем частоты в системе электроснабжения переменного тока, включающей генератор соизмеримой

5 с нагрузкой мощности и названный преобразователь частоты, содержащий комплекты тиристоров, соединенные встречноI параллельно.

По основному авт. св. М 526054 известен способ управления преобразователем частоты с непосредственной связью, применяемым в системе электроснабже ния, заключающийся в том, что в номинальном режиме осуществляют модуляцию углов управления тиристорами по синусоидальному закону и переходят на прямоугольный закон модуляции в режимах перегрузок. Переход от синусоидального к прямоугольному закону модуляции 20 углов управления тиристорами осуществляется в соответствии с сигналом рассогласования между эталонным и выходным напряжениями преобразователя при

2 построении последнего с обратной связью по форме кривой выходного напряжения (11, Однако при известном способе управления преобразователем частоты в момент перехода на прямоугольный закон модуляции в режимах церегруэок и аварийных режимах обратная связь по выходному напряжению преобразователя размыкается. При этом возможно появпение постоянной и субгармонических со .ставляюших в выходном сигнале преобразователя частоты, что отрицательно сказывается на качестве работы потребителей электроэнергии и снижает надежность работы преобразователя частоты в системе электроснабжения.

Бель изобретения - увеличение надежности работы преобразователя частоты в системе электроснабжения эа счет уменьшения постоянной и субгармонических составляющих в выходном сигнале

944067

3 преобразователя в режимах работы с прямоугольным законом модуляции.

Поставленная цепь достигается тем, что при способе управления преобразователем частоты с непосредственной связью в режимах работы с прямоугольным законом модуляции измеряют постоянную .и .субгармонические составляющие выходного сигнала преобразователя, осушествляют модуляцию углов управления по прямоугольному закону путем увеличения пропорционально измеренным составпяюшим углов управления тиристорами комплекта, формирующего в. выпрямительном режиме полуволны тока нагрузки, совпадаюшие по знаку с укаэанными составляюшими, осуществляют модуляцию углов управления по прямоугольному закону тиристоров встречного комплекта в выпрямительном режиме путем включения в моменты естественного зажигания.

Уменьшение постоянной и субгармонических составляюших в выходном сиг. нале преобразователя частоты в режимах работы с прямоугольным законом модуляции производится за счет увеличения углов управления тиристорами одного комплекта в интервалы времени, соответству. ющие выпрямительному режиму работы данного комплекта. В интервалы времени, соответствуюшие работе встречного комплекта в выпрямительном режиме углы управления тиристорами последнего не регулируются и соответствуют момен« там естественного зажигания. При смене знака постоянной и субгармонических со ставляющих режим работы изменяется на противоположный. При этом обесцечиваеч» ся прямоугольный закон модуляции углов управления тиристорами беэ существенного снижения входного коэффициента мощности и действующего значения выходного сигнала преобразователя частоты.

Такое управление повышает надежность работы преобразователя частоты в системе электроснабжения.

На фиг. 1 приведена одна из возможных блок-схем, осушествляюшая предложенный способ; на фиг, 2 — диаграммы, поясняюшие способ.

Блок-схема содержит задаюший генератор 1 сигнала синусоидапьной формы, элемент 2 сравнения, усилитель-ограничитель 3, элемент 4 сравнения, фильтр

5 сигнала обратной связи, ограничители

6 и 7, блоки 8 и 9 импульсного фазового управления встречных комплектов синхронный генератор 10, тиристорные комплекты 11 и 12, силосной фига:.тр 13, б

На входы блоков 8 и 9 поступают сигналы управления встречных комплектов V> н Оу определяюшие закон и глуУ1 Щ бину модуляции углов управления тиристорами. На выходе тиристорных комплектов преобразователя, устанавливается силовой фильтр 13. Выходной сигнал фильтра 13 U âû÷èòàåòñÿ-из эталонного . сигнала синусоидапьной формы, формиру10 емого задаюшим генератором 1 с помошью элемента 2. Раэностный сигнал по-! ступает на вход усилителя-ограничителя

3, который осуществляет усиление раэностного сигнала и ограничивает диапа1S эон сигнала управления 0 на уровнях, соответствующих углам естественного зажигания тиристоров соответственно первого ((41 щ, „) и BToporo (С4) щ, и ) комплектов. С помошью фильтра 5 иэ выходного сигнала Uпч выделяются и усиливаются постоянная и субгармонические составляюшие, которые вычитаются из l сигнала управления 0> с помощью элемента 4. Полученный сигнал разделяется

Ю уу на два для управления каждым из встречных комплектов и поступает на ограни. чители 6 и 7. Последние осуществляют ограничение сигналов управления на уровнях, соответствуюших углам естественного зажигания тиристоров(К .и;„,с1 „„„,), и на уровнях, соответствуюших допустимым углам управления тиристорами комплектов в инверторном режиме { с щах, Ы „„),Полученными сигналы Оу,, U g постуйают на блоки 8 и 9. В номинальном режиме работы сигнал на выходе усилителя-ограничителя 3 по амплитуде меньше уровней ограничения (d1,п„.1,с4 щ,.„)и иМеет форму, близкую к синусоидапьной.

При этом модуляция углов управления

40 тиристорами осуществляется по синусоидальному закону с коррекцией формы и стабилизацией основной гармоники сигнала 0п„ за счет действия отрицательной обратной связи. Постоянная и субгармо45 нические составляюшие в выходном сигнале преобразователя уменьшаются за счет регулирования углов управления тиристорами обоих комплектов 11 и 12.

При уменьшении выходного сигнала преобразователя, например в режимах пе« регрузок и аварийном снижении напряжения„синхронного генератора 10, на выходе усилителя-.ограничителя 3 действует сигнал прямоугольной формы, и преобразователь переходит на режим работы с прямоугольным законом модуляции.

Причем углы управления тиристорамн в выпрямительном и инверторном режимах

5 9440 соответствуют предельно допустимым по условиям естественной коммутации, что обеспечивает наибольшее значение выходного сигнала преобразователя и входного коэффициента мощности. Последнее позволяет обеспечить перегрузочные режимы без завышении мощности синхронного генератора 10. Как видно из диаграмм при появлении в сигнале 0пЧ постоянной составляющей, например вслед- 10 ствие неточной работы блоков 8 и 9, сигнал управления U смешается по уровню на величину сигнала фильтра 5 0 и

Направление смешения определяется знаком сигнала Ол©.При этом амплитуда 13 сигнала управления (в данном случае

0 )одного комплекта в интервалы времени, соответствующие работе последнего в выпрямилельном режиме, уменьша« ется пропорционально величине сигнала

0пс, а амплитуда сигнала управления встречного комплекта (0,1 ) в выпрямитепьном режиме не изменяется и соответствуе т уровню ограничения О- л п, и.

Вследствие этого увеличиваются углы уп-gy равления тиристорами комплекта 11, формирующего полуволны тока нагрузки, совпадающие цо знаку с постоянной составляющей, и уменьшаются амплитуды соответствуюших ему полуволн выходио- 3ð го сигнала преобразователя, что приводит к уменьшению постоянной . составляюшей на выходе преобразователя частоты и силового фильтра. Аналогично происхо. дит уменьшение субгармонических составляющих. Поскольку форма сигналов управления остаетсл. прямоугольной (трапецеидальной), причем углы управления одного из комплектов соответствуют максимальному выходному .напряжению данного комплекта в выпрямитепьном режиме, уменьшение постоянной и субгармонических составляющих происходит без существенного снижения входного коэффициента мощности и действующего зна45 чения выходного сигнала преобразователя частоты. За счет уменьшения постоян87 6 ной и субгармоническнх составляюших в режимах перегрузок и аварийных режимах исключается подмагничивание входных трансформаторов ряда нагрузок, и, следовательно, исключается возрастание постоянной составляющей тока нагрузки до пределов аварийных для преобразователя и нагрузки. При этом уменьшается вероятность выхода из строя элементов силовой схемы преобразователя и нагрузки, что увеличивает надежность работы преобразователя частот и всей системы электроснабжения.

Таким образом, предложенный способ управления позволяет увеличить надежность работы преобразователя частоты в системе электроснабжения.

Формула изобретения

Способ управления преобразователем частоты с непосредственной связью по авт. св. Мя 526054, о т л и ч а юm и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем уменьшения постоянной и субгармонических составляющих в выходном сигнале преобра,зователя, измеряют постоянную и субгармонические составляющие выходного сигнала преобразователя и осуществляют модуляцию углов управления по прямоугольному закону, путем увеличения пропорционально измеренным составляющим углов управления тиристорами комплекта, формирующего в выпрямительном режиме полуволны тока нагрузки, совпадающие по знаку с указанными составля юшими, а модуляцию углов управления по прямоугольному закону тиристоров встречного комплекта осуществляют пу»» тем включения тиристоров в моменты естественного зажигания, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 526054, кл. Н 02 P 13130, 1974.

944067

«1 УЧУ

2ЮУХ

Составитель В. Миронов

4едактор К, Волошук Техред Л Лекарь .. Корректор,И. Муска

Заказ 5148/73 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4