Способ управления трехфазным непосредственным преобразователем частоты

 

СОЮЗ COBETCHHX

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1317601 (51) 4 Н 02 М 5/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

/.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3871398/24-07 (22) 22.03.85 (46) 15 ° 06.87. Бюл.В 22 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовых полупроводниковых устройств (72) E ° Г.Машьянов, В.В.Фоменко и С.M.Håõàìèí (53) 621.314.27(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1096752, кл. Н 02 М 5/22, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 688978, кл. Н 02 М 5/22, l977. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ

НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

ЧАСТОТЫ . (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в

/ частотно-управляемых электроприводах.

Цель изобретения — повышение энергетических показателей преобразователя.

В каждом комплекте 2,3,4 вентилей в течение первого полупериода выходного напряжения включают вентили одного направления группы 5,7,9, затем выключают их, а в течение второго полупериода включают вентили обратного направления группы 6,8,10 и затем выключают их. Включение вентилей в каждом очередном комплекте производят с отставанием на 1/3 периода от момента включения вентилей одноименной группы опережающего комплекта, а выключение — с отставанием на 1/I2 часть периода относительно момента включения вентилей одноименной группы очередного комплекта. 4 ил.

131

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тяговых и промьппленных частотноуправляемых электроприводах, а также в электротермических установках.

Цель изобретения — повышение энергетических показателей преобразователя.

На фиг.l представлена схема устройства для осуществления предлагае-мого способа; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие способ; на фиг.3. — схема блока задания частоты выходного тока, на фиг.4 — диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство (фиг.1) содержит питающий трансформатор 1, к втрричной обмотке которого подключены три фазных комплекта 2 — 4 вентилей. Каждый комплект содержит две включенные встречно-параллельно трехфазные нулевые вентильные группы соответственно

5,6; 7,8 и 9,10. Выходы комплектов, подключены к трехфазной нагрузке 11 фазы А,В,С которой включены в звезду.

Устройство для управления преобразователем содержит также фаэосдвигающий блок 12, формирующий первую последовательность импульсов,сфазированную с трехфазным напряжением питающей сети, логический блок 13 формирования импульсов управления преобразователем и блок 14 задания частоты выходного тока, который формирует вторую трехфазную импульсную пОследовательность с частотой, равной выходной частоте преобразователя, и длительностью импульсов, равной 5 /6.

Сформированные блоком 13 импульсы управления поступают на управляющие электроды вентилей нулевых выпрямителей, которым в данным момент разрешено работать.

Блок 14 (фиг.3) образуют задающий генератор 15, делитель. 16 частоты на два, два кольцевых регистра 17 и 18, три элемента ИЛИ 19 — 21 и шесть элементов И 22 — 27. При этом регистр )7 соединен с задающим генератором 15 через делитель 16, а регистр

18 — непосредственно.

Сущность способа заключается в том, что в каждом иэ комплектов 2—

4 с помощью блоков 12 — 14 в течение первого полупериода выходного напряжения включают вентили одного направления групп 5,7 и 9, затем выключают их, а в течение второго полупериода .включают вентили обратного направле7601 2 ния групп 6,8 и 10, затем выключают их °

Включение вентилей в каждом очередном комплекте (например, 2) производят с отстаиванием на 1/3 периода от момента включения вентилей одноименной группы опережающего комплекта (например, 1). Выключение вентилей в каждом опережающем комплекте (наf0 пример, 1) производят с отставанием на 1/12 часть периода относительно момента включения вентилей одноименной группы очередного комплекта (например, 2) °

15 Таким образом формируют интервалы проводимости вентилей Р, Р

0„ (фиг.2), причем длительность интервалов при одной полярнос57 ти равна --, а между интервалами прямой и обратной полярностей имеет

7J ся пауза величиной †. Интервалы в смежных фазах сдвинуты между собой

25 2н на время равное †. Ток в каждой

3 фазе нагрузки 1, 1, 1с (фиг.2) при этом имеет ступенчатую форму, близкую к синусоиде.

30 Особенность предлагаемого способа управления состоит в том, что в течение периода работы вентилей чередуются режимы одновременной работы вентилей двух и трех групп, что при-. водит к формированию ступенчатой формы тока в фазах нагрузки.

В зависимости от того, какие вентили включены на данном интервале

40 дальностью й/6, возможны следующие режимыe

На интервале 0- й/6 включены груп пы 5,8 и 9 1 = 1с = 2Е/3 r, 1

= 4/3 E/r, где E — напряжение на выходе комплекта; r - сопротивление фазы нагрузки II.

На интервале n/6 — n/3 включены группы 5 и 8 i> = i> = Е/r, 1 = О.

На интервале 7/3 — Т/2 включены группы 5,8 и 10. i = iz = 2Е/3r, = 4Е/3ã. и 2п

На интервале — — — включены груп2 3

55 пы 5 и 10. 1,1 = 1с = Е/2, i> О.

2 5)(На интервале — — — включены

3 6 группы 5,7 и 10. 1 i > 2Е/3r, с 4Е/3ã.

131760 ления. з

5;(На интервале — — — «âêëâ÷åít t груп6 !

1ь1 7 и 10 ° 1в = 1с = Е/2у I4 = Ог

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом, На вход, 5 питающего трансформатора 1 подается трехфазное напряжение сетевой частоты, которое с вторичной AGMOTKH pI 0 подводится к шести группам 5 — 10, Импульсные последовательности заданной выходной частоты преобразователя, сформированные блоком 14, управляют группами 5 — 10 так, что каждая из них работает 5 Г/6 часть периода выходной частоты. Управляющие15 импульсы, сформированные блоком 13, поступают на управляющие электроды вентилей в случае совпадения управляющих импульсов блока 12 с управляюшими импульсами блока 14. Таким об- 2О разом, формируются фазные напряжения, приложенные к нагрузке 11 с заданной частотой.

На фиг.4 приведены временные диаграммы, поясняющие работу блока 14 задания частоты выходного тока, Задающий генератор 15 формирует первую последовательность с частотой, вдвое большей частоты выходного тока преобразователя (фиг.4а). На.выходе делителя 16 формируется вторая импульсная последовательность с частотой, равной частоте выходного тока преобразователя (фиг.4б)..

Кольцевой регистр 18 формирует три последовательности прямоугольных импульсов 1А", 1 В, +С с частотой задающего генератора 15 и длительностью импульсов, равной 7 . Регистр

17 формирует вторые три последовательности импульсов t A, + В, + С, частота которых вдвое меньше. Импульс + и сные последовательности + А, + В

+C", + А, + В, + С логически суммируются попарно элементами 19 — 21 и поступают на первые входы элементов

22 †27, на вторые входы которых поступают соответственно импульсы

+А ; -А, + В, - В, + С, -С . Выходи элементов 22 — 27 являются выходами блока 14 задания частоты выходного тока (фиг.4и,к,л).

Как видно и 4 ф п . -, лвительнос т импульсов U - Ы„, равна э i/6.

Предлагаемый способ пс зволяет улучшить форму выходного тока преобразователя при простой и надежной схеме устрой<.тва для управления с одновременным обеспечением высоких энергетических показателей преобразователя, выпрямители которого могут работать при полном открытии вентилей, снизить в нагрузке содержание высших гармоник тока при прямоугольном напряжении управления, обеспечивающем наибольший коэффициент мощности преобразователя по сравнению треугольной, трапецеидальной, синусоидальной формами напряжения управ—

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ управления трехфазным непосредственным преобразователем час-. тоты, содержащим три фазных комплекта вентилей, каждый из которых выполнен в виде двух групп, включенных по встречно-параллельной нулевой схеме, заключающийся в том, что задают частоту выходного напряжения в каждом фазном комплекте, в течение первого полупериода выходного напряжения включают и выключают вентили первой группы, а в течение второго полупериода включают и выключают вентили второй группы, фиксируют моменты включения и выключения каждой группы вентилей, вентили в каждом очередном фазном комплекте вентилей включают с задержкой во времени, равной 1/3 периода выходного напряжения относительно моментов включения соответствующих вентилей одноименных групп в комплекте опережающей фазы, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей преобразователя, выключение вентилей в опережающем фазном комплекте осуществляют с задержкой на 1/12 периода относительно зафиксированного момента включения соответствующих вентилей в комплекте очередной фазы.

l317601

1317601

1317601

О

30 до

О

"0

Составитель В.Миронов

Редактор А.Огар Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Заказ 2431/52 Тираж ббО Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r,Óë ãîðîä, ул.Проектная,4