Способ управления трехфазным тиристорным циклоконвертором Советский патент 1988 года по МПК H02M5/22 

ел

СлЭ 05

со

HaoCpexeiuie относится к электротехнике и может быть использовано дл управления преобразователями частоты для пp ffloдa асинхронных двигателей.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования частота.

Нл фиг. 1 изображена схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 схема делителя часто1ъц на фиг. 3 - диаграммы напряжений.

Устройство для управления трехфаз- но-трехфазным тиристорным циклокон- вертором 1 содержит синхронизатор- формирователь 2, вход которого соединен с фазами источ1 ика пи.тания, а вы- хо.ды соединены с одними входами эле- TteHTOB И 3 - 8, выходы которых через соответствующие }юрмирователи 9 - 1А импульсов соединены с управляющими электродами тиристоров циклоконверто- ра 1, датчик 13 состояния тиристоров выходом соед1гаенньи с входом генератора 16 и пyльcoв, выход которого соединен с другими входами элементов И Ч - 8 и через двигатель 17 частоты с управляющим входом ключевого : лемента 18, подк.пюченного к входу генератора 16 импульсов, блок 19 задания, выходом соединенный с

управляющим входом делителя 17 частоты.

Формирователь-синхронизатор 2 содержит шесть формирователей 20, связанных с фазами источника питания через соответствующие диоды 21, датчик 15 состояния тиристоров циклокон- пертора 1 содержит трансформаторы 22 тока, выходы которых через выпрямитель 23, Г10роговыи элемент 24 и ин- вертор Z3 соед, с входом генератора 16 Импульсов, содержащего одно- пере хо;цчь1й транзистор 26, конденсатор :7 и резисто)ы 28 и 29. Делитель 17 частоты содержит логические эле- менты И-НЕ 30 - 32 и двоично-десятич- Hbiii счетчик 33, подк:шченный к клеммам выхода через контак1Ъ 34 и 35 реле, счетный вход счетчика 33 через элемент И-ПЕ 30 подключен к клемме входа, а другие входы соединены с элементами И-НЕ 31 и 32 через контак- T1.I Зь и 37 реле.

На фиг. 3 показаны диаграмма 38 трехфазного напряжения, диаграмма 39 напряжения на конденсаторе 27 генера- торл 16 импул1)Сов, диаграмма 40 управляющих импульсов, диаграммы 41

0

5 0 5 О

Q ,

5 I

0

5

43 напряжений на выходе циклоконвер- тора 1.

Работа устройства по предлагаемо- му способу производится следующим образом.

Напряжение синхронизации в виде импульсов с выхода синхл1рнизатора- формирователя 2 подается на входы элементов И 3 - 8. Так как тиристоры циклоконвертора 1 закрыты, то на выходе датчика 15 состояния тиристоров имеется сигнал, который поступает на вход генератора 16 импульсов. Конденсатор 27 заряжается в соответствии с диаграммой 39 напряжения и при определенной величине этого напряжения проб1шается о дно переходный транзистор 26. На выходе генератора 16 вырабатывается ампульс (диаграмма 40), который подается на входы элементов И 3 - 8. При совпадении . пульсов с выхода генератора 16 и с выходов формирователя-синхронизатора 2 на входах элементов И 3 - 8 последние открываются и сигнал подается на соответствующие с}юрмирователи 9 - 14, вырабатывающие импульс напряжения, которьй подается на соответствующие тиристоры циклоконвертора 1. Два тиристора встречно направлены и расположены в разных фазах. Они открываются и пропускают ток в наУрузку. Напряжение от трансформаторов 22 тока датчика 15 состояния тиристоров через выпрямитель 23, пороговый элемент 24 подается на вход инвертора 25, на выходе которого сигнал принимает нулевое значение. В этот момент генератор 16 не вырабатывает управляющий сигнал. Как только тиристоры циклоконвертора 1 закрываются, на выходе датчика 15 снова формиру- ется импульс, который подается на вход генератора 16 и делитель 17 частоты, управляющий ключевым элементом 18. В зависимости от положения ключевого элемента 18 генератор 16 формирует управляющий сигнал с определенной задержкой. В случае коэффициента деления формируются импульсы управления с задержкой 5/6T t67/6T, а затем формируется повторный импульс в течение времени не более 1/ЗТ (диаграмма 40) и далее весь троцесс повторяется. Таким образом, в фазах нагрузки модулируется напряжение, основная гармоника кото- юго уменьшена по отношению к часто314

те источника питания в 7 раз (диаграммы 41 - З). При этом минимальное время включения циклоконвертора составляет 1/4Т, а максимальное включение соответственно 5/12Т.

Минимальная задержка, составляющая 5/6Т, определяется тем, что при дальнейшем уменьшении времени ток в фа- зах не изменяет своего напряжения, т.е. по нагрузке 38 проходит по стоянная составляющая.тока. Максимальная задержка ограничивается возможностью появления постоянной составляющей тока в нагрузке, и соответственно , срьшом модуляции пониженной частоты.

Минимальное и максимальное время включения циклоконвертора определяется необходимой величиной действующего напряжения на нагрузке, при которой ,отсутствует срьш модуляции пониженной частоты.

Для увеличения частоты основной гармоники напряжения изменяется коэффициент деления делителя 17 частоты. Для этого включсцотся, например, контакты 35 и 36 и коэффициент деления становится равным 3. В этом случае

0

369

длительность задержки импульсов составляет 5/бТ t : 4/ЗТ, однако по - сравнению с предыдущим случаем добавляется импульс через 60 эл, град, по отношению к предыдущему управляющему импульсу. Время включения тиристоров циклоконвертора соответственно увеличивается и составляет не менее 5/12Т.

Возможно дальнейшее увеличение времени включения циклоконвертора до 7/6Т путем изменения коэффициента деления делителя частоты основной гармоники модулирующего напряжения. Увеличение времени включения более 7/бТ приводит к возникновению пульсации напряжения с частотой источника питания и срыву модуляции пон1шенной частоты.

Таким образом, предлагаемьш способ обеспечивает регулирование частоты на выходе циклоконвертора без измене- ния порядка чередования фаз на на- грузке при постоянном значении вре- 5 менного интервала между импульсами напряжения, чем расширяется диапазон регулирования частоты, повышаются энергетические и электромеханические показатели на нагрузке.

5

0

:

-.J

Г

L5

S

li

2

и у

г

I

р

М

1

k:

I

i:

I 1

г

- I

:

L

5:1

I

;