Способ управления преобразователем частоты с непосредственной связью в режиме источника тока Советский патент 1985 года по МПК H02M5/27 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к преобразователя частоты с непосредственной связью, используемым для частотного управле ния асинхронным двигателем со сторо статора при короткозамкнутом роторе или со стороны ротора при подключении статора к сети переменного тока Целью изобретения является расши рение области использования преобра зователя путем улучшения его частот ных свойств. . На фиг.1 показана силовая часть преобразователя; на фиг.2 - блок схема системы управления преобразователем частоты, реализующая предло женный способ; на фиг.З - временные диаграммы, поясняющие функционирова ние системы управления; на фиг.4 - временные диаграммы,, поясняющие фор мирование выходных токов преобразователя . На измеренном участке коммутации выходящая из работы вентильная груп па преобразователя переводится в инверторный режим с углом управления f минимальный угол управления вентильными группами в инвер- торном режиме, исключающий опрокиды вание инвертора, а входащая в рабо ту вентильная группа включается в максимальном выпрямительном режиме с углом управления (уо(5 минимальный угол управления в выпрямительном режиме). Группа, не участвующая в коммутации работает с углом управ ления oiy , необходимым для обеспечения заданной величины тока нагрузки. По окончании коммутации выходящая из работы группа выключается, а входящая начинает работать с текущим (заданным)углом управления Изложенный принцип управления предполагает четыре этапа управле- ния каждой вентильной группой. Первый этап. В соответствии с сигналом управления о необходимости включения данной группы (в слу чае двигателя двойного питания, это определяется напряжением на кольцах двигателя) на тиристоры дан ной группы должны подаваться управляющие импульсы. Но датчик тока предыдущей группы выдает сигнал о. наличии в ней тока, поэтому на тири торы дайной группы подают импульсы с углом управления .Второй этап. Сигнал о необходимости работы данной группы продолжает действовать, но датчик тока предыдущей группы вьщает сигнал о нуле тока, на ±иристоры данной группы поступают импульсы с углом управления о . Третий этап. Снимают сигнал о необходимости работы данной группы, но датчик тока выдает сигнал о наличии в ней тока, и на тиристоры подают сигналы инверторного режима с углом управления /З, . Четвертый этап. Отсутствует сигнал о ннеобходимости работы данной группы, и датчик тока вьщает сигналы о нуле тока в этой группе, импульсы снимаются. . Преобразователь частоты, реализующий способ управления с двумя систе мами, содержит трансформатор Г вторичных обмоток, между нулями которых :i : включена сглаживающая индуктивность 2. К каждой трехфазной вторичной обмотке трансформатора подключены по три группы 3-8 из трех тиристоров , Каждые две группы Зи4, 5и6, 7и8 включены последовательно, общие точки являются выходными вьшодами преобразователя. Преобразователь частоты выходами подключен к двигателю 9. В каждую выходную фазу включены датчики 10 тока. В цепь сглаживающего дросселя включен датчик 1I тока. На входе регулятора 12 тока (фиг.2 сравнивают сигналы амплитуды переменного тока и сигнал датчика 11 тока. Выходной сигнал регулятора 12 тока подают на вход СИФУ 13.. На выходе СИФУ 13 получают три последовательности импульсов с углами управления OLf), ui и 0, причем соответствует минимальному углу запаздывания по условиям включения, а - минимальному углу опережения по условиям выключения; о т угол управления, соответствующий выходному напряжению регулятора 12 тока. На вход задающего генератора 14 подают сигнал задания частоты ,. На выходе блока 14 получают импульсы, частота которых пропорциональна U . Эти импульсы управляют работой пересчетного кольца 15. Соответственно вьсход блока 14 соединен с входом кольца 15, на выходе которого получают шесть сигналов длительностью (т - период выходной частоты), соответствую3щих заданию проводимости тока вен тильными группами 3-8. СИФУ 13, пересчетное кольцо 15 и датчики 10 тока выходами соединены с входами логи ческого устройства 16, с выходов которого сигналы подаются на входы ристоров преобразователя. На диаграммах (фиг.3 ) обозначены oi(j , о(.-. , /Зд последовательности импульсов, используемые для управле НИН одного тиристора группы 4 (т период частоты сети. Эти же импуль используются для управления тиристо рами той же фазы переменного тока сети, но в группах 6 и 8. На выходе СИФУ 13 получают шесть таких последовательностей для управления восемна цатью тиристорами преобразователя частоты. На выходе блока 15 получают шесть сигналов длительностью Т,/3 (Т, период выходной частоты . На фиг.З для примера показаны сигна согласно которым дол п v V включаться и проводить ток групп 4, 3 и 6 вентилей. Датчики тока на- грузки вьщают логические сигналы AY/ -.наличия тока соответствующей вентильной группы. При этом Af логический сигнал проводимости тока группой 4, соответствующий току I . (фиг.3). Устройство 16 имеет восемнадцать по числу тиристоров, фиг.I логических комбинационных схем, функционирующих одинаково согласно следующему принципу. При появлении сигнала A.JT (фиг.З) на тиристоры группы 6 подаются импульсы к, они продолжают поступать до тех пор, 11 пока ток выходящей из работы группы 4 не спадет до нуля.. В это же BpeMj} при наличии сигнала сигнал отсутствует и при наличии сигнала A-f на тиристоры группы 4 подают импульсы f, При снятии сигнала А т импульсы на тиристоры группы 4 не поступают, а на тиристоры группы 6 подают импульсы od. Таким образом, для рассматриваемой группы формируются три участка управления согласно следующей логической диаграмме АГ, ) AiT, X , Благодаря индуктивности 2 ток двигателя без пульсаций, причем величина тока регулируется изменением значения оС сигналом с выхода регулятора 12 тока. Изобретение обеспечивает расшире- ние частотного диапазона работы преобразователя , улучшение статических и динамических характеристик путем минимизации угла коммутации тока нагрузки за счет обеспечения максимальной величины напряжения преобразователя , действующего в контуре коммутации. Кроме того, повышается надежность работы преобразователя, особенно в том случае, когда нагрузка преобразователя препятствует коммутации. Такой режим наблнщается при работе преобразователя с углом сС 7 90 (двигатель двойного питания работает при скорости, ниже синхронной) .

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ В РЕЖИМЕ ИСТОЧНИКА ТОКА, выполненным в виде шести вентильных групп, подключенных по три к двум соединенным в звезду трехфазным вторичным обмоткам трехфазного согласующего трансформатора с включенным в цепи постоянного тока между нулевыми точками указанных звезд обмоток сглаживаю-. щим дросселем, путем формирования двух импульсных последовательностей выпрямительного и инверторного режимов с фазовыми углами соответственно oi и /3 относительно точек естественной коммутации вентилей и подачи их на вентильные группы согласно сигналам задания тока.выходной частоты и сигналам о реальных токах вентильных групп, определяемых нагрузкой, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования пу тем улучшения частотных свойств преобразователя, измеряют интервал комI мутации вентильных групп, формируют дополнительную последовательность (Л импульсов вьшрямительного режима с с минимальным по условиям включения углом запаздывания dig , и подают их только на указанном интервале коммутации, а фазовый угол /3 /3 импульсов инверторного режима устанавливают минимальным по условиям комму тации максимально возможного тока СП нагрузки..

ФигЛ