Способ управления непосредственным преобразователем частоты для асинхронного электропривода

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в непосредственных преобразователях частоты . Цель изобретения - повышение энергетических показателей электропривода . В способе управления преобразователем частоты формируют сигналы на включение анодной и катодной вьшрямительных групп преобразователя. Передний фронт сигнала на включение выпрямительной группы задерживают на время, необходимое для затухания работающей группы. В момент включения двигателя задают величину фазового сдвига переднего фронта на включение выпрямительной группы относительно переднего фронта модулирующей функции напряжения управления преобразователем , равную углу фазового сдвига основных гармоник напряжения и тока двигателя при неподвижном роторе. 2 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 М 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4222274/24-07 (22) 06.04.87 (46) 07.12.88. Бюл. М 45 (71) Научно исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники (72) В.Ф.Краилин., Е.Г.Подобедов, А.А.Семченко и Б.И.Фираго (53) 62!.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 384184, кл. Н 02 Р 13/30, 1973.

Бизиков В.А., Обухов С,Г., Чаплыгин E.Е, Управление непосредственными преобразователями частоты, — M.:

Энергоатомиздат, 1985, с. 95-96. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕНHbN ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ ДЛЯ

АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА (57) Изобретение относится к электро„„SU„„1443095 д1 технике и может быть использовано в непосредственных преобразователях частоты. Цель изобретения — повьппение энергетических показателей электропривода. В способе управления преобразователем частоты формируют сигналы на включение анодной и катодной выпрямительных групп преобразователя.

Передний фронт сигнала на включение выпрямительной группы задерживают на время, необходимое для затухания работающей группы. В момент включения двигателя задают величину фазового сдвига переднего фронта на включение выпрямительной группы относительно переднего фронта модулирующей функции ф напряжения управления преобразователем, равную углу фазового сдвига основных гармоник напряжения и тока двигателя при неподвижном роторе.

С:

2 ил.

1443095

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к непосредственным преобразователям частоты, питающим асинхронный электропривод.

Целью изобретения является повышение энергетических показателей электропривода за счет снижения колебаний тока и момента асинхронного двигателя при включении преобразователя.

На фиг. 1 изображено устройство, реализующее способ управления; на фиг. 2 — диаграммы.

RS-триггер 1 (фиг. 1) подключен инверсным выходом к входу элемента 2 с задержки и первому входу элемента И

3. Выход элемента 2 задержки подключен к второму входу элемента И 3, а выход элемента И 3 подключен к управ- 20 ляющему входу переключающего элемента 4, первый и третий входы которого подключены к соответствующим выходам задатчика 5 начального угла сдвига основных гармоник напряжения и тока, 25 второй вход элемента 4 подключен к прямому выходу RS-триггера 6, а четвертый вход — к прямому выходу RSтриггера 7.

R-вход триггера 6 подключен соот- 30 ветственно к входу элемента НЕ 8 и к выходу нуль-органа 9. $-вход триггера

6 подключен к выходу нуль-органа 10 и входу элемента НЕ 11, R-вход триггера 7 — к выходу элемента НЕ 8, $-вход 35 триггера 7 — к выходу элемента НЕ 11.

Вход нуль-органа 9 подключен к выходу фильтра 12 тока, вход которого подключен к выходу датчика 13 тока. Вход нуль-органа 1О подключен к выходу щ фильтра 14 напряжения, вход которого подключен к выходу датчика 15 напряжения.

Первый выход элемента 4 подключен к входу преобразующего элемента КОДАНАЛОГ 16, выход которого подключен к управляющему входу фазосдвигающего элемента 17, к второму входу элемента 17 подключен выход нуль-органа 18.

Второй выход элемента 4 подключен к преобразующему элементу КОД-АНАЛОГ

l9 выход которого подключен к управ" ляющему входу фазосдвигающего элемента 20, к второму входу элемента

20 подключен выход нуль-органа 21, Выход элемента 17 подключен к R-входу триггера.22, к $-входу которого подключен выход элемента 20. Прямой и инверсный выходы триггера 22 подключены к соответствующим входам блока

23 раздельного управления (ВРУ).

Устройство работает следующим образом.

До момента появления сигнала логической единицы íà R-входе, триггер

I находится в единичном состоянии.

На выходе элемента 3 — нулевой сигнал. В этот момент времени отсутствуют сигналы с датчиков тока и напряжения, н переключающее устройство

4 находится в состоянии, когда сигналы с задатчика 5 начального угла сдвига основных гармоник напряжения и тока, поступающие на первый и третий входы элемента 4, передаются на

его выходы, в соответствии с которыми формируются сигналы на выходе ВРУ.

Начальное значение угла фазового сдвига определяют по векторной диаграмме асинхронного двигателя при неподвижном роторе. Дпя большинства машин нормального исполнения этот угол составляет 50-70 эл.град.

При подаче íà R-вход триггера 1 сигнала логической единицы он переключается в нулевое состояние, что приводит к появлению на его инверсном выходе сигнала логической единицы, запускающего элемент 2 задержки.

На выходе элемента 3 сохраняется нулевой сигнал, который удерживает элемент 4 в первоначальном состоянии.

Длительность задержки (Т, фиг. 2) появления единичного сигйала с первого инверсного выхода на втором входе элемента 3 определяется постоянной времени фильтров напряжения и тока, которая реализуется элементом 2 задержки. После появления сигнала логической единицы на выходе элемента 2 и на входе элемента 3 с его выхода на управляющий вход элемента 4 поступает единичный сигнал и переключает его в состояние, когда сигналы с выходов -триггеров 6 и 7, поступающие соответственно на второй и четвертый входы элемента 4, с его выхода подаются на входы элементов 16 и 19.

Идентификатор угла фазового сдвига основных гармоник напряжения и тока состоит из триггеров 6 и 7, элементов НЕ 8 и 11, нуль-органов 9 и

10, фильтра 12 тока, датчика 13 тока, фильтра 14 напряжения и датчика 15 напряжения. С помощью нуль-органов

9 и 10 и элементов НЕ 8 и 11 происхо1443095 дит переключение триггеров б и 7, на прямых выходах которых формируется временной интервал, фаза которого равна углу сдвига между основными гармониками напряжения и тока (фиг. 2).

Эти временные интервалы при наличии логической единицы на управляющем входе элемента 4 поступают с выходов элементов 5 и 6 на входы преобразулпих 10 элементов 16 и 19.

Элементы 16 и I) переводят входной временной интервал в уровень напряжения, который подается на управляющие входы элементов 17 и 20, На вторые 15 входы элементов 17 и 20 подаются запускающие сигналы с нуль-органов 18 и 21 на выходы которых подаются сигналы модулирующей функции напряжения управления (с генератора модулирующей 20 функции, фиг. 1); для катодной — на нуль-орган 21. Нуль-органы 18 и 21 вырабатывают сигнал по переднему фронту модулирующей функции. Сигналы с выходов элементов 17 и 20 переключают 25 триггер 22 по S- u R-входам. На пря- мом выходе триггера 22 формируются сигналы, разрешающие работу катодной выпрямительной группы, а на инверсном — анодной. Исходя из особенностей 30 работы преобразователя в блоке 23 раздельного управления формируются фиксированные задержки t „.между сигналами, разрешающими работу катодной и анодной выпрямительных групп данной фазы преобразователя .(фиг. 2).

При этом выходное напряжение преобразователя формируется на основе информации о текущем значении угла фазового сдвига 40

Применение предлагаемого способа позволяет повысить энергетические показатели электропривода за счет уменьшения колебаний тока и момента асинхронного двигателя при включении непосредственного преобразователя частоты, Формула изобретения

Способ управления непосредственным преобразователем частоты для асинхронного электропривода, состоящий в том, что выделяют основные гармоники выходного напряжения и тока непосредственного преобразователя частоты, измеряют угол фазового сдвига этих гармоник, формируют сигналы на включение анодной и катодной выпрямительных групп преобразователя, причем передний фронт сигнала на включение выпрямительной группы смещают относительно переднего фронта модулирующей функции напряжения управления преобразователем на величину сдвига фаз основных гармоник напряжения и тока, кроме того, передний фронт сигнала на включение выпрямительной группы задерживают на время, необходимое для затухания тока работающей группы и восстановления запирающих свойств тиристоров, о т-. л и ч а ю шийся тем, что; с целью повьппения энергетических показателей электропривода, в момент включения двигателя задают фиксированную величину сдвига переднего фронта сигнала на включение выпрямительной группы относительно переднего фронта модулирующей функции напряжения управления преобразователем, равную углу" фазового сдвига основных гармоник напряжения и тока асинхронного двигателя при неподвижном роторе, которую сохраняют неизменной на время, определяемое задержкой измерения угла фазового сдвига основных гармоник напряжения и тока.

1443095

Составитель В,Бунаков

Редактор О. Головач Техред A. Кравчук Корректор (;,щекмар

Заказ 6392/51

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 I

Ий.t

Ю.й 8х. йи. 6 чае.7

Агх.!6 йа./Я

Ь гхоз яви. ер

В.1g

Ьх. 21

Üð. 17 й)х.20

Фаях. gg чиж

ых. 22

« ндерся кит ГР

Рих .$ анодн.

Тираж ббб Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5