СПОСОБ ЦИФРОВОГО УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ Советский патент 1999 года по МПК H02M5/22 

Способ цифрового управления непосредственным преобразователем частоты, заключающийся в том, что задают код а, эквивалентный частоте выходного напряжения, и преобразуют этот код в шесть прямоугольных импульсных последовательностей P_Aa, P_Ab, P_Ac, P_Ka, P_Kb, P_Kc с частотой, эквивалентной коду a_i длительностью импульсов π и взаимным сдвигом π/3 по частоте выходного напряжения, задают код b_i и формируют импульсные последовательности U_α для управления вентилями в выпрямительном режиме, сдвинутые относительно моментов естественного открытия вентилей на угол α_i и импульсные последовательности U_β для управления вентилями в инверторном режиме, сдвинутые относительно моментов естественного открытия вентилей на угол β_i, из положительных полуволн тока фаз нагрузки i_a, i_b, i_c формируют три прямоугольных импульсных последовательности I_Aa, I_Ab, I_Ac, из отрицательных полуволн тока формируют три противофазные упомянутым импульсные последовательности I_Ka, I_Kb, I_Kc, задают эталонную функцию синуса на интервале 0 - π и эталонную функцию F, обратную регулировочной характеристике непосредственного преобразователя частоты с единичными амплитудами, аппроксимируют эталонную функцию синуса эквивалентной ступенчатой функцией на 2^x интервалах, а эталонную функцию F аппроксимируют эквивалентной ступенчатой функцией на 2^x интервалах, амплитуды вышеупомянутых эквивалентных функций преобразуют в коды V_i(i = 0,1,2,... (2^x-+) с разрядностью z для функции синуса и V_i(j = 0,1,2,... (2^z-1)) для эталонной функции F и запоминают эти коды, на периодах фаз выходного напряжения формируют три кодовых последовательности цифровой развертки V_a(τ), V_b(τ), V_c(τ) с разрядностью x каждая, для фаз a, b, с соответственно с интервалами модуляции τ = 2π/2^* и для каждого значения кода указанных кодовых последовательностей формируют код y = V_ib_i/2^m, где m - разрядность кода b_i, определяют код номера интервала аппроксимации эквивалентной эталонной функции F(y = j), для каждой фазы V_i = sin[V_a(b ,c)(τ)], где τ - период тактовой частоты, а из кодов V_i каждой ступени формируют совокупность кодов N_j, пропорциональных углам открытия вентилей на интервалах аппроксимации полупериодов выходного напряжения для каждой фазы в соответствии с уравнением

где N_{a(b,c )макс} - максимальное значение кода N_a(b ,c),
на каждом интервале аппроксимации полупериодов выходного напряжения формируют импульсы U_α для управления вентилями в выпрямительном режиме, сдвинутые относительно моментов естественного открытия вентилей для каждой фазы на угол α_a(b,c) пропорциональный коду N_a(b ,c), и импульсы для управления вентилями в инверторном режиме U_β, сдвинутые относительно моментов естественного открытия вентилей для каждой фазы на угол β_a(b,c) пропорциональный коду (2ⁿ - N_a(b ,c)) распределяют эти импульсы по вентильным тройкам, для каждой фазы, в соответствие с логическими уравнениями

для вентилей анодных троек и

для вентилей катодных троек, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости работы преобразователя при малых уровнях задания амплитуды выходного напряжения и улучшения формы огибающей выходного тока преобразователя частоты, определяют значение вышеупомянутой функции F по регулировочной характеристике непосредственного преобразователя частоты при чисто активной нагрузке, формируют для каждой фазы первые дополнительные импульсные последовательности с частотами, эквивалентными текущим значениям токов фаз, в соответствии с уравнениями
f_ia = K₁b_ii_a,
f_ib = K₁b_ii_b,
f_ic = K₁b_ii_c,
где вышеуказанный код b_i - код значения амплитуды огибающей выходного тока каждой фазы непосредственного преобразователя частоты;
K₁ - коэффициент пропорциональности,
формируют для каждой фазы вторые дополнительные импульсные последовательности с частотами f_3a, f_3b, f_3c пропорциональными соответствующим кодам, из вышеупомянутых дополнительных импульсных последовательностей формируют для каждой фазы импульсные последовательности коррекции с частотами f_αa, f_αb, f_αc соответствующими выражениям
f_αa= f_o± b_iK₂(f_3a-f_ia),
f_αb= f_o± b_iK₂(f_3b-f_ib),
f_αc= f_o± b_iK₂(f_3c-f_ic),
где f_о = 2N_aмакс f_c;
f_c - частота сети;
K₂ - коэффициент пропорциональности;
знаки ± соответствуют знакам разности частот первых и вторых дополнительных импульсных последовательностей,
и углы открытия вентилей каждой фазы непосредственного преобразователя частоты формируют в соответствии с уравнениями

в выпрямительном режиме и

в инверторном режиме (T_c - период сети).