Способ формирования частоты выходного напряжения преобразователя частоты с непосредственной связью Советский патент 1984 года по МПК H02P13/30 

Изобретение относится к электрот нике и может быть использовано для выравнивания токовых нагрузок элементов силовой схемы тиристорного преобразователя частоты с непосредственной .связью. Известен способ управления преобразователем частоты с непосредг ственной связью, заключающийся в то что на выходе преобразователя устанавливают только такие значения час тоты, при которых однотипные ты силовой схемы загружены равномер ноСи. Недостатком этого способа является нарушение равномерности загруз ки при плавном регулировании. Наиболее близким по технической сзддности к изобретению, является способ формирования выходной частоты напряжения преобразователя часто ты с непосредственной связью, заклю чающийся в том, что задают среднюю частоту выходного напряжения преобразователя независимо от частоты питающей . Недостатком известного способа является возможность возникновения . неравномерной загрузки элементов силовой схемы из-за произвольного соотношения между входной и выходной частотами преобразователя. Целью изобретения является вырав нивание токовых нагрузок однотипных элементов преобразователя. Поставленная цель достигается те что согласно способу формирования частоты выходного напряжения преобразователя частоты с непо.средственной связью, заключающемуся в том, ч задают среднюю частоту выходного на пряжения преобразователя независимо от частоты питающей сети, задают пе риод девиации частоты выходного напряжения, меньший величины тепловых постоянных времени ,силовых элементов-преобразователя, задают величину отклонения частоты выходного н пряжения от среднего значения, на первом полупериоде девиаций уменьшают среднюю частоту выходного напряжения преобразователя на заданную эеличину отклонения, а на втором полупериоде девиации увеличивают среднюю частоту выходного напряжения на такую же величину. На фиг.1 представлена силовая схема преобразователя частоты с тре пульсными вентильными группами; на фиг.2 - синусоиды напряжения питающей сети, напряжения на нагруз-; Кб и тока Нагрузки} на фиг.З устройство для осуществления способа управления. Силовая схема содержит трансформатор 1, который питает вентильные групп 2-4, каждая из которых содержит два тиристора, соединенные встречно-параллельно. Между общей точкой всех тиристоров вентильных групп и нулем вторичной обмотки трансформатора .включена нагрузка 5. Устройство содержат генератор 6 частоты девиации, выходной сигнал которого через полупроводниковьй ключ 7 поступает на вход,сумматора 8, где складывается с сигналом задания выходной частоты преобразователя. Суммарный сигнал с выхода сумматора 8 поступает на вход задатчика 9 частоты, выходной сигнал которого воздействует на блок 10 управления преобразователем частоты с непосредственной свйзью. Переключая с низкойчастотой тиристоры вентильных групп 2-4 в нагрузке 5 формируют напряжение и ток низкой частоты, близкие по форме к синусоиде. На фиг.2: представлены синусоиды напряжения питающей сети U , напряжения на нагрузке (i , тока нагрузки 2 . Угол сдвига тока нагрузки относительно выходного напряжения равен УГОЛ сдвига нуля выходного напряжения относительно руля напряжения питающей сети с . При малых значениях отношения частоты питающей сети к частоте на выходе преобразователя 2-4 имеет место наибольшая неравномерность загрузки тиристоров. Величина коэффициента неравномерности зависит от угла сдвига кривой выходного напряжения относительно напряжения питающей сети сА . Если входная и выходная частоты неизменны, то угол сЛ не изменяется по времени. Если же выходную частоту изменять в небольших пределах, как в настоящем способе управления, то отношение частот Р изменяется во времени. При этом изменяется и угол d . Выбор периода изменения выходной частоты преобразователя близкий к значению тепловых постоянных силовых элементов и позволяет существенно уменьшить неравномерность токовой загрузки. Величина отклонения 3 выходной частоты от среднего значения в ту или иную сторону должна сос тавлять единицы процентов от этого значения. Устройство работает следующим образом.. Аналогичный либо дискретньй сигна задания девиации вькодной частоты преобразователя(Af)поступает на вход генератора 6, где преобразуется в знакопеременньй сигнал, амплитуда которого составляет 1-2% от величя ны сигнала задания номинальной часто ты на выходе преобразователя, а частота определяется тепловыми постоянными элементов. Вькодной сигнал гене ратора 6 через полупроводниковьм, управляемый внешним сигнало, ключ 7 поступает на вход сумматора 8, где складьгоается (с учетом знака полярности полуволн сигнала генератора 6) с сигналом задания частоты преобразователя. Суммарный сигнал с выхода сумматора 8 поступает на вход задатчика 9, выходной сигнал которого воздействует на блок 10 управления преобразователем частоты с непосредствен 814 ной связью, задавая частоту и фазу переключения тиристоров его вентильных групп. Таким образом, рассматриваемое устройство позволяет на выходную частоту преобразователя f накладывать колебания заданной амплитуды и частоты по сигналу разрешения на включение ключа 7. Включение ключа 7 производится при отношении частот Р 0,2. Использование предлагаемого способа обеспечивает равномерную токовую загрузку однотипных элементов силовой схемы преобразователя частоты с непосредственной связью, повьшает надежность и улучшает массо-габаритные показатели преобразователя, а также позволяет увеличить токовые нагрузки тиристоров преобразователя частоты на 40-70% по сравнению с известными, увеличить токовые нагрузки не только тиристоров, но и других элементов силовой схемы преобразователя - дросселей, предохранителей, ошиновки, ;. исключая глубокое насьш1ение питающего трансформатора субгармониками первичного тока.

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ, заключающийся в том, что задают среднюю частоту выходного напряжения преобразователя независимо от частоты пита:ющей сети, отличающийся тем, что, с целью выравнивания токовых нагрузок силовых элементов преобразователя, задают период девиации частоты выходного напряжения, меньший величины тепловых постоянных времени силовых элементов преобразователя, задают величину отклонения частоты выходного напряжения от среднего значения, на первом полупериоде девиации уменьшают среднюю частоту выходного напряжения преобразователя на заданную величину отклонения, а на втором полупериоде девиации увеличива1ют среднюю частоту выходного напряжения на такую же величину.

ff

firilsri

Ju

SaduMtiffj,

Разрешена uf