Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты со слежением

Авторы патента:

H02M5/22 - выполненных на газоразрядных, электронных или полупроводниковых приборах с управляющим электродом

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в статических преобразователях. Цель изобретения - улучшение формы выходного тока. Введение в систему управления датчика сети 12 и постоянного запоминающего устройства 15 с новыми связями позволяет управлять преобразователем , выполняемым на .полностью управляемых полупроводниковых ключах с двухсторонней проводимостью, что обеспечивает отсутствие пауз в токе и большую частоту переключений. 3 ил. с: со ел 05 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цд4 Н 02 M 5/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВ1=ННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4021658/24-07 (22) 18.02.86 (46) 30.11.87. Бюл. У 44 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) 3.N. Чехет, И.С. Кутрань, Л.И. Сенько, Д.Б. Изосимов и С.В. Байда (53) 621.316.727(088.8) (56) Патент США N -4227137, кл. 31 8/807, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N - 1164838, кл. Н 02 M 5/22, 1985.

ÄÄSUÄÄ 1 56149 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ СО СЛЕЖЕНИЕМ (57) Изобретение относится к злектротехнике и может быть использовано в статических преобразователях. Цель изобретения вЂ” улучшение формы выходного тока..Введение в систему управления датчика сети 12 и постоянного запоминающего устройства 15 с новыми связями позволяет управлять преобразователем, выполняемым на,полностью управляемых полупроводниковых ключах с двухсторонней проводимостью, что обеспечивает отсутствие пауз в токе и большую частоту переключений. 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано при создании преобразователей

6 частоты для частотно-регулируемых электроприводов систем и механизмов общепромышленного назначения.

Целью изобретения является улучшение формы выходного тока.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2, 3 вЂ” диаграммы его работы.

Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты со слежением, выполненным по нулевой схеме на полностью управляемых силовых ключах 1-9 с двухсторонней проводимостью, содержит датчик 10 тока трехфаэной нагрузки 11, датчик

12 сети, блок 13 компараторов, входы которого соединены с выходами генератора 14 задающих сигналов и датчика 10, постоянно запоминаюшее устройство ПЗУ 15, шесть входов кото- 26 рого соединены с выходами 16-18 блока 13 и выходами 19-21 датчика. 12, а девять выходов Упр.l вЂ” Упр.9 соединены с управляющими входами силовых ключей 1-9.

Устройство для управления.непо.средственным преобразователем частоты со слежением работает следующим образом.

На выходе генератора 14 формируют35 ся три синусоидальных сигнала (фиг. 2) требуемой частоты и амплитуды. Эти сигналы являются сигналами задания тока в каждой фазе нагрузки 11. С датчика 10 тока снимают- 40 ся сигналы i, i „, i „, пропорциоОц нальные фактическому значению тока в фазах нагрузки 11. Эти сигналы в блоке 13 компараторов, имеющих гистерезис сравниваются с сигналами задания. На выходах 16-18 блока 13 формируется двоичный трехраэрядный код который поступает на входы 16-18 ПЗУ 15.

На входы компараторов от датчика

12 поступают сигналы, пропорциональные мгновенным значениям напряжений питающей сети А, В, С. На первом компараторе блока 13 сравниваются сигналы фазы А и фазы Б, на второмвЂ” сигналы фазы В и С и на третьемвЂ” сигналы фазы С и А. Выходные сигналы

16,12,18 блока 13 компараторов изображены на фиг. 3.

1356149 2

В промежутке времени t -t на вы1 ходах компараторов блока 13 формируется двоичный трехфазный код OOI

Согласно этому коду видно (см. заштрихованную часть синусоиды фиг.3), что мгновенное значение напряжения фазы С имеет наибольшее значение, а фазы А вЂ” наименьшее. Выходы 16,12, 18 блока 13 компараторов соответствуют выходам 21-19 датчика 12 сети (фиг. 1).

Рассмотрим формирование импульсов управления Упр.i вЂ” Упр.9 силовыми ключами 1-9.

Пусть на адресных входах 16-21

ПЗУ 15 установился код 001001 (9-я строка таблицы в формуле изобретения). Первые три разряда этого кода определяются соотношением входных сигналов блока 13 (фиг. 1). Если фактическое значение тока в нагрузке, например, в фазе а, больше заданного, то на выходе 18 блока 13 появится "0", а если меньше, то "1". Для фаз в и с соответствуют выходы 17 и

16. В данном случае в фазе с ток меньше заданного, а в фазах а и в больше. Для того, чтобы выходной ток преобразователя максимально приблизился к заданному значению, необходимо каждую фазу нагрузки переключать между входными фазами с наибольшим и наименьшим напряжением таким обвЂ” разом, чтобы величина рассогласования между фактическим значением тока в нагрузке il и заданным была минимальной. Чем выше частота переключения, тем уже "трубка тока", тем ближе фактическое значение тока нагрузки к заданному. Из.этого следует, что фазу с нагрузки необходимо подключить к входной фазе питающей сети, мгновенное напряжение которой имеет наибольшее значение, а фазы а и в входной фазе с наименьшим значением.

В данном случае фаза С имеет наибольшее значение, а фаза А наименьшее.

На выходах ПЗУ формируется код

001111110. Фаза нагрузки с с помощью ключа 9 подключается к фазе С, а фазы а и в с помощью ключей 1 и 2 вЂ” к фазе А. Эти ключи открываются с помощью импульсов управления Упр.9, Упр ° 1 и Упр.2 соответственно. 0" соответствует импульсу отпирания ключа. Ток в фазе с начинает уменьшаться, а в фазах а и в увеличиваться до тех пор, пока ошибка рассогла13561

Формула изобретения

Двоичные коды на входах постоянного Двоичные коды на выходах постоянного эапоиинаюэапоминающего устройства щего устройства

Т +

I I 1

2l 20 19 !8 11 . 16 Упр.; Упр. Упр. l Ynp. i Упр. Упр. Упр. i Ynp. Ynp. ! ! 2, 3 4 5 1 6 1 8 9

1 1 I I

1 1 1 I

0 0 0

О 0 I

0 I 0

0 1 l

1 О 0 ! 0 1

1 l 0

0 0 0

0 0 О

О 0 0

0 О О

О О О

0 О О

О О О

1 1 I I 1

1 1 1 I

1 1 . . 1

I 1 1 1 1

I 1 1 I I 1 ! I

1 I 1

1 1 E

1 I I

1 1 1

1 1 1 1

1 I I 0

1 I I 1

1 1 1 1 l

I I 1 1

l 1 1

1 I 1

0 О О 1

О О 1 О 0 0

0 0 i

1 I

0 0 !

0 0 I

3 сования между фактическим значением тока нагрузки и заданным не превышает ширину "трубки тока". После этого произойдет очередное переключение. Пусть в результате очередного переключения на адресных входах ПЗУ установился код 101010 (42 строка таблицы).

По коду первых трех разрядов 010 определяем, что ток в фазах а и с 10 больше заданного, а в фазе в меньше заданного. По коду вторых трех разрядов 101 определяем (см. промежуток времени 1 -1 фиг. 3), что фаза С имеет наибольшее напряжение, а фаза 15

В наименьшее. Следовательно, фазы нагрузки а и с необходимо подключить к входной фазе В, а нагрузку в вЂ .к фазе С. На выходах данных ПЗУ формируются нулевые сигналы Упр.4, Упр.б 20 и Упр.8 (см. таблицу в формуле).

Ключи 4 и б подключают нагрузку а и с к фазе В, а ключ 8 вЂ” нагрузку в к фазе С.

Коды 000 и 111 на выходах 19-21 25 датчика 12 запрещенные и свидетельствуют о неисправности датчика сети.

В этом случае ключи 1-9 закрыты (0...7 и 56...63 строки таблицы).

Коды 000 и 111 на выходах 16-18 30 блока 13 компараторов также запрещенные и свидетельствуют о неисправности силовых ключей. В этом случае нагрузка подключается к одной фазе входной сети и снимается силовое пи- 35 тание с входа преобразователя. На

49 фиг. 1 не показано устройство, отключающее преобразователь от сети.

Введение в систему управления датчика сети и ПЗУ с новыми связями позволяет управлять НПЧ, выполняемым на полностью управляемых полупроводниковых ключах с двухсторонней проводимостью, что существенно улучшает форму тока в нагрузке НПЧ за счет отсутствия пауз в токе и большой частоты переключений.

Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты со слежением, выполненным по нулевой схеме, содержащее датчик тока трехфазной нагрузки, генератор sa-дающих сигналов, блок компараторов с гистерезисной характеристикой, входы которого соединены с выходами генератора задающих сигналов и датчика тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения формы выходного тока, введены датчик напряжения сети и постоянное запоминающее устройство, шесть входов которого соединены с выходами блока компараторов и датчика напряжения сети, а девять выходов предназначены для соединения с управляющими входами соответствующих силовых ключей преобразователя, причем зависимость выходных сигналов от входных представлена в следующей таблице.!

356!49

Продолхение таблицы

Двоичные коды на входах постоянного Двоичные коды на выходах постоянного запоминаюзапоминающего устройства щего устройства

21 20 I 19 18 17: 16 j Упр., Упр. Упр..:. Упр. Ynp.; Упр., Упр. Упр. Упр.

1 .2 3 ) 4 (5 1 6 7 j 8 9

1 О . I

О I О 1

1 ) ! 1

I 1

О 1

О I

О О

1 I

О О 1 О 1

1 1

О 1

1 О О 1.

1 О О

О О !

I О

1 1

О l

l 1

1 О

I 1

) 1

О 1

1 I

О О

1 ) 1 О

1 I

О 1

1 1

I !

0 О д

О О

О I

1 I. 1 . I

I 0

О О

I О

О 1

О О

1 1

1 1! 1

1 О О 1

1 1

1 0

1 О

1 1

О 1

1 О

О О

О I

1 1

I О l

1 1

1 I

О О

1 О

0 !

1 1 О

1 I О

I 1

0 О О

О 1 О

О О, 1

1 О

О 1

О О

О. I I

0 О l

О . О

1 1

0 1

0 1 0 1

О 1

1 1, О ° ) 1

1 1 1 О

1 О 1

1 0

1 О 1 . О

I 1 I

О О 1

1 1 О

О О

1 I 1

О О

1 i ) О О

О О

О I

О О

0 l

О О

1 1

О О 0 1

О О

) I ! . I

1 О

I О

1 О

1 !

I I l

1 1

О О

0 О

0 . О

I ! 0

1 1

О 1

I О

О 0

О О

О. 1

0 1

i I

О О

1 )

1 О

I О

О 1

О 0

1 1

О О

О 1

1 О

О О

1 1

О I

1 I

I I ! ! 1

I l ! I

l 1

1 1

i . I

1356149

j Двоичные коды

Двоичные коды на входа постоянного запоминающего устройства

У Р. ) i г

20 19 18 17

1 0

I О

О 1. 0

1 0

1 1

0 О

0 1

1 О

1 1

О 0

l 0

1 О

I 1

0 0

1 0

1 1

1 0

1 О

1 О ! О

О 1

I 1

1 ! 1

1 0

О . 1

О О

l 1

I О а а

I I

1 1

I 0

О 1

0 I

1 О 1 1

0 0

О 1

I 1

0 О

О 1

I 1

1 1

1 !

0 0

1 ) 1 О

1 0

1 I

1 1

I О

О 1

1 1

1 а! .1 1

1. 2

1 1 1

1 . I

1 1

1 1 1! l 1

1 I

I 1

l 1 1

l 1

1 I!

1 I

I 1

1 1

l 1

1 I

1 1

1 1 а О

О 0

О О

0 1

О l

1 О

I О

1 0

1 1 0 О

1 I

1 1

l I

1 I

0 0

1 1

1 0

1 О

0 1

О 1

0 О

1 I

О О

Продожкение таблицы г

1 на выходах постоянного эапомннаю щего устройства

Ф г

Упр. Упр. Упр. Упр. Упр.

4 5 . 6 7 (В

1 I 0 0

1356149

<Фиг 2 фир3

Составитель С. Пузанов

Редактор Н. Слободяник Техред Л.Сердюкова Корректор О. Кравцова

Заказ 5807/51 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты со слежением

Изобретение относится к электротехнике , а именно к системам управления непосредственными преобразователями частоты с прямоугольным законом модуляции выходного напряжения и естественной коммутацией вентилей

Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты // 1356147

Изобретение относится к электроте5снике и может быть использовано для управления частотно-регулируемым электроприводом

Устройство для @ -канального импульсного регулирования мощности в @ -фазной сети // 1354359

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в многоканальных электротермических установках

Способ цифрового управления непосредственным преобразователем частоты // 1350787

Изобретение относится к электротехнике и.предназначено для управления непосредственным преобразователем частоты с сетевой коммутацией вентилей

Устройство для управления преобразователем частоты со слежением // 1350786

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях частоты

Электропривод // 1348969

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах различных механизмов.Цель изобретения - повышение надежности привода в работе

Устройство для управления регулятором переменного напряжения со звеном повышенной частоты // 1347112

Устройство для раздельного управления тиристорными группами непосредственного преобразователя частоты // 1339816

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано и непосредственных преобразователях частоты

Способ управления тиристорным преобразователем частоты // 1336176

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тиристорных преобразователях частоты

Устройство для управления встречно параллельно соединенными вентилями // 1330717

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования постоянной составляющей тока в цепи с индуктивностью при ее питании от источника синусоидального напряжения

Устройство для регулирования переменного напряжения // 2115212

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может найти применение, например, для регулирования напряжения преобразовательных трансформаторов

Регулятор трехфазного напряжения // 2122274

Регулятор переменного напряжения с плавным пуском // 2149494

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания потребителей электроэнергии (электроинструментов, осветительных приборов и т

Двенадцатиподдиапазонный широтно-импульсный преобразователь трехфазного напряжения // 2166830

Способ дискретного регулирования напряжения и устройство для его осуществления // 2178943

Способ преобразования напряжения и устройство, его реализующее // 2191462

Изобретение относится к области систем преобразования силового напряжения и может быть использовано, например, в устройствах питания электроприводов переменного тока и электроприводов на базе бесконтактных двигателей, а также в устройствах, предназначенных для преобразования одного вида напряжения в другой либо кондиционирования напряжения

Способ широтно-импульсной модуляции для последовательно включенных преобразователей // 2227361

Изобретение относится к способу широтно-импульсной модуляции для последовательно включенных преобразователей, осуществляемому согласно дополнительной части пункта 1 формулы изобретения

Способ управления широтно-импульсным регулятором переменного напряжения и устройство для его осуществления // 2228538

Изобретение относится к электротехнике, а именно к производству, преобразованию и распределению электрической энергии, и может быть использовано для регулирования температуры различных объектов, содержащих электрические нагревательные элементы, в частности в промышленности переработки термопластичных, резинотехнических и других полимерных материалов для многоканального регулирования температуры зон обогрева экструдеров, вакуумформовочных и литьевых машин

Стабилизатор переменного напряжения // 2306660

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования напряжения, в частности в точных, быстродействующих стабилизаторах переменного напряжения

Стабилизатор переменного напряжения // 2314628

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при изготовлении точных, быстродействующих стабилизаторов переменного напряжения