Способ управления трехфазным преобразователем частоты
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях частоты. Цель изобретения - снижение числа коммутаций силовых вентилей при одновременном упрощении процесса управления. Формирование синусоидального выходного напряжения осуществляется путем подачи управляющего сигнала на ключ одной стойки преобразователя в течение 1/3 части периода и модуляции ключей двух других стоек в соответствии с принятым законом, причем подача указанного выше сигнала осуществляется на ключ только одной группы преобразователя, анодной или катодной. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .
РЕСПУБЛИК (я>э Н 02 М 5/12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
-ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4307365/24-07 (22) 18.09.87 (46) 07.10.90. Бюл. М 37 (71) (оммунарский горно-металлургический институт и Отдел энергетической кибернетики АН МССР (72) А,В.Пузаков, Т,Б.Остапчук, Ю.М.Мануковский и В.И.Олещук (53) 621.31 6. 727(088. 8) (56) Бернштейн А.Л. и др. Тирис,торные преобразователи частоты в электроприводе.—
М.: Энергия, 1980, с. 177, Авторское свидетельство СССР
N 471646, кл. Н 02 Р 13/24, 1975. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФА3НЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ
Изобретение относится к преобразовательнойтехнике и может быть использовано в вентильных проеобразователях частоты с синосуидальным формированием выходного напряжения.
Целью изобретения является снижение числа коммутаций силовых вентилей при одновременном упрощении процесса управления, На фиг. 1 представлена силовая функциональная схема трехфазного. преобразователя частоты; на фиг. 2 и Э вЂ” векторные диаграммы и временные диаграммы напряжений.
Трехфазный преобразователь частоты выполнен на ключах 1-6. На чертежах приняты следующие обозначения; U<> — опорное треугольное напряжение
LUVIM-модулятора; Uya, Uyb, Uyc модулирующие (управляющие) напряжения соответствующих фаз; 0АВ. 0Вс, 0сд — линейные напряжения на нагрузке; UAo, 0ВО, Uco—
„, Ц „„1598080 А1 (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях частоты. Цель изобретения — снижение числа коммутаций силовых вентилей при одновременном упрощении процесса управления. Формирование синусоидального выходного напряжения осуществляется путем подачи управляющего сигнала на ключ одной стойки преобразователя в течение 1/3 части периода и модуляции ключей двух других стоек в соответствии с принятым законом, причем подача указанного выше сигнала осуществляется на ключ только одной группы преобразователя, анодной или катодной, 3 ил. фазные напряжения на нагрузке; UA-,0В-,0С-— напряжения на выходах соответствующих фаз преобразователя частоты относительно отрицательного зажима источника питания.
Способ осуществляют следующим образом.
Период выходного напряжения разбивается на три интервала по 120 зл,град. В течение первого интервала времени силовой ключ одной из фаз преобразователя гестоянно подключается к одному из зажимов источника питания. На диаграмме (фиг.3) зто соответствует фазе С, ключ 6 которой подключается к отрицательному зажиму источника питания, В течение этого интервала времени силовые ключи двух других фаз преобразователя переключаются от положительного зажима источника питания к отрицательному, и наоборот, осуществляя широтно-импульсную модуляцию выходного напряжения. Так как нагрузка включена в звезду без нулевого провода, то процесс
1598080
;I:;: рмирования трехфазного симметричного
ei;- ходного напряжения можно представить ,: виде системы векторов линейных и фазня пряжений, вращающихся относи;.,;явно точки С (фиг. 2а). Точка С на 5 ,:,иаграмме остается неподвижной, так как в течение этого интервала времени ключ 6 непрерывно замкнут. Для формирования необходимых выходных напряжений модулирующие сигналы должны иметь вид, пред- 10 . тавленный на фиг.3, и описываются
:/равнениями:
Оуа = Омаксз пй 1, ОуЬ = Омакс sin (ж1 + Н/3), Оус =- О, 15
Соответствующие фазные напряжения
:пределяются из соотношений цс Ос — UBBC
UAo = ОСд + UCo, UBo — — — ОВС + ОС,,20 ак I. àê для этого интервала необходимо ,читывать, что
Осд = UA-, UBc = UB-, то фазные+ апряжения определяются как
Од — + Ue— 25
ICo =—
i IAo = UA — Uco, Ово = UB — + ОСо
Первый интервал времени длительно;:. ь о 120 эл.град. заканчивается тогда, ког:...:; векторы линейных и фазных напряжений при вращении занимают положение, ука-.:анное на фиг. 26. После этого непрерывно з:лгочается силовой ключ 4. соответствую.":нй фазе В, а в двух других фазах (A и C) .;;мществляется процесс широтно-импульс:,ач модуляции. Для продолжения процесса
; ырмирования симметричной трехфазной
;. .стемы выходных напряжений, который .. огхно представить в виде вращения систе;;:и векторов линейных и фазных напряже.:-,ий, теперь относительно точки В, ч1ормируют управляющие напряжения, опи.,-, ваемые для этого интервала выражения<и (фиг.3)
Uya = Омакс sin (м1+ПГЗ), Uyb= 0, Оус = Омакс $!пй> т, Процесс формирования линейных и лазных напряжений на нагрузке осуществя".,åTcë так же, как описано выше, и подчиняется соотношениям
0ec Uae
Ово =
UCo = UBC+ ОВо UAo=-UAB+ UBo.
Для этого интервала времени необходимо учесть, что
0Bc = Uc-, Одв = — UA-.
Тогда фазные напряжения определяются как
UC +UA
UBo, U со = Uo-+ Ово, UAo = Од-+ Ово
Процесс формирования выходных HBпряжений в этом случае можно представить как дальнейшее вращение системы векторов относительно точки В, причем вращение векторов на втором интервале осуществляется от положения векторов, указанного на фиг. 26, до положения, указанного на фиг,2в. В этот момент времени начинается третий интервал формирования выходных напряжений (также длительностью 120 эл. град). При этом не п реры вно включается ключ 2, соответствующий фазе
А, а в остальных фазах осуществляется процесс широтно-импульсной модуляции, При этом процессы аналогичны указанным выше и подчиняются соотношениям
Uya=- О, ОУЬ =- 0макс Sinai
Uyc = Омакс sin (ж t+ П/3), Для фазных напряжений соотношения имеют вид
0дв — UcA
Одо =
Ов =Одв+UAoo, Uco o= — UcA+ UAoo
С учетом того, что на этом интервале
UAB = UB-, UcA = -Uc-, фазные напряжения определяются следующим образом;
Ue — + Ос—
UAo =
ОВо = Ов- - Одо, Uco = Uc-+ UAo, Если нагрузка преобразователя симметрична (Ze = Уь = с).,то на выходе формируется симметричная система линейных и фазных напряжений.
Таким образом, предлагаемый способ управления осуществляется путем формирования синусоидального напряжения s двух фазах нагрузки (активный режим) и получения в третьей фазе напряжения как суммы двух формируемых (пассивный режим) с циклическим переключением. активного и пассивного режимов по фазам нагрузки через третью часть периода выходного напряжения. Это приводит к уменьшению числа коммутаций. Так как непрерывное подключение силовых ключей производится только к одному из зажимов источника питания преобразователя, то о6легчается контроль выходных напряжений, например, в случае введения обратных связей, что приводит к упрощению системы управления.
1598080
2с v с
Формула изобретения
Способ управления трехфаэным преобразователем частоты, заключающийся в том, что формируют сигналы управления ключами двух стоек преобразователя в соответствии с принятым законом модуляции, отличающийся тем, что, с целью снижения числа коммутаций силовых вентилей при одновременном упрощении процесса управления, формируют сигнал управления ключом третьей стойки преоб5 разователя, причем подача укаэанного сигнала осуществляется в течение 1/3 периода на ключ только одной группы преобразователя, анодной или катодной.
Составитель И. Амельченко
Редактор В. Петраш Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор С. Шекмар
Заказ 3066 Тираж 498 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул, Гагарина, 101
