Способ управления тиристорным непосредственным преобразователем частоты при соединении фаз нагрузки треугольником Советский патент 1989 года по МПК H02M5/27 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления преобразователем в регулируемом электроприводе переменного тока.

Цель изобретения - повьшение надежности работы непосредственного преобразователя частоты.

На фиг. 1 изображена схема преобразователя; на фиг, 2 - временные диаграммы его напряжений и токов; на

фиг. 3 - схема управления, реализующего предложенный способ.

Тиристорный преобразователь включает в себя силовой блок и блок 2 управления тиристорами. Силовой блок I содержит 18 тиристоров 3 - 20, образующие трехвентильные анодные и катодные группы в каждой фазе преобразователя и соединенные между собой встречно-параллельно. Три выхода преобразователя соединены с активно-ий

дуктивной нагрузкой, фазы 21, 22 и 23 которой соединены треугольником.

Способ управления реализуется с помощью устройства (фиг. 3), которое содержит генератор 24 модулирующих (ведущих) сигналов, блок 25 управления , фазосмещающий блок 26 и формирователь-распределитель 27. Блок 25 I состоит из индикатора 28 полярности модулирующих напряжений, блока 29 инвертирующих линейных напряжений, блока 30 раздельного управления, нул индикатора 31 линейных напряжений, .питания 31. .

Способ осуществляется следующим образом.

Из заданных линейных модулирующих напряжений и„, .: рмкруют .ся фазные модулирующие напряжения

Ма мь Мс определяемые как рази

ность между соответствующими двумя линейными модулируюлщми напряжениями (фиг. 2). В выпрямительном режиме

ристор 15, тиристор 16 при этом выключается, к нагрузке прикладьтается напряжение U. . Далее процесс коммутации линейных напряжений питания с помощью тиристоров двух фаз преобразователя -В и С продолжается до момента изменения мгновенного значения фазного модулирующег о напряжения. Рассматриваемый способ включения тиристоров в вьшрямительном режиме работы преобразователя увеличивается в 2 раза пульсность преобразователя, что в свою очередь улучшает гармонический состав выходных напряжений и токов.

После изменения мгно:зенного значения Пд запрещают формирование импульсов управления тиристорами и затем выполняют инвертирование тока нагрузки.

Изменение мгновенных значений и и jvjy происходит при cot о(.4 (фиг. 2). Импульсы управления на интервале ci

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления преобразователем. Цель изобретения - повышение надежности работы. В способе управления преобразователем производят включение тиристоров анодной и катодной групп двух фаз преобразователя в соответствии с полярностью и значением сформированных фазных модулирующих напряжений преобразователя, причем при положительной полярности фазного модулирующего напряжения включаются тиристоры катодной группы, а при отрицательной полярности включаются тиристоры анодной группы. В момент времени, когда фазное модулирующее напряжение преобразователя достигает нулевого значения, запрещают формирование импульсов управления тиристорами выпрямительного режима работы преобразователя и в момент перехода через ноль приложенного к нагрузке линейного напряжения питания включают в соответствии с полярностью фазных модулирующих напряжений преобразователя те тиристоры из анодных и катодных групп двух фаз преобразователя, которые коммутируют два следующих друг за другом линейных напряжения питания, после прохождения через ноль второго по порядку следования линейного напряжения питания снимают запрет на формирование импульсов управления и обеспечивают выпрямительный режим работы преобразователя, производя включение тиристоров двух фаз преобразователя в соответствии с полярностью и значением их фазных модулирующих напряжений. 3 ил.

работы преобразователя включаются ти- 25 формируются и нагрузка ос35

ристоры двух фаз преобразователя при запертых тиристорах третьей фазы, причем при положительной полярности фазного модулирующего напряжения включаются тгфисторы катодной группы, ,„ а при отрицательной полярности - тиристоры анодной группы.

Рассмотрим процесс формирования выходного напряжения, начиная с момента tO t LI 5 на временных диаграммах (фиг. 2). В соответствии с полярностью фазных модулирующих напряжений и и включают т фистор 12 фазы В и тиристор 16 фазы С преобразователя. Поскольку VfAa равно купЮу то тиристоры фазы А преобразователя будут в запертом состоянии. Линейное напряжение Ug прикладьгаается к фазе 22 нагрузки и к параллельной ветви, образованной последовательным соединением фаз 21 и 23. В момент времени cot Ыс. соответствующий заданному углу включения тиристоров, производится коммутация очередного линейного напряжения питания , для чего включают тиристор 14, при этом тиристор 12 выключается под действием обратного анодного напряжения . Через проводящие тиристоры 14 и 16 линейное напряжение Uga прикладьшает40

45

50

тается подключенной к текущему линейному напряжению ид,., до достижения им нулевого значения.

Дпя инвертирования тока в момент времени cot включают в соответствии с полярностью фазных модулирующих напряжений и тиристоры 4 и 14, принадлежащие фазам А и В преобразователя и коммутирующие линейное напряжение UBA, содержащее в своем составе напряжение фазы А (U() источника Питания, к которой подключена нагрузка через проводящий тиристор 17 фазы преобразователя С с нулевым фазным модулирующим напряжением. Линейное напряжение Uц/ прикладывается к фазам 21 и 23, а фаза 22 оказывается замкнутой накоротко через проводящие тиристоры 14 и 17 (фиг. 1 и 2). Ток ij, направлен навстречу приложенного линейному напряжению , в результате чего он резко уменьшается.

В момент времени cot 06, соответ- ствуюп ий заданному углу включения тиристоров, включают тиристор 3, тиристор 4 при этом выключается под действием обратного анодного напряжения Vcz проводящие тиристоры 3, 14 и 17 к фазам 21 и 23 прикладьтается линейное напряжение UCA содержащее

ся к фазе 22 нагрузки и к параллель- 55 в своем составе напряжение фазы А йеной ветви, образованной последовательным соединением фаз 21 и 23, В MOMeHt времени cot включают ти5

„

0

5

0

тается подключенной к текущему линейному напряжению ид,., до достижения им нулевого значения.

Дпя инвертирования тока в момент времени cot включают в соответствии с полярностью фазных модулирующих напряжений и тиристоры 4 и 14, принадлежащие фазам А и В преобразователя и коммутирующие линейное напряжение UBA, содержащее в своем составе напряжение фазы А (U() источника Питания, к которой подключена нагрузка через проводящий тиристор 17 фазы преобразователя С с нулевым фазным модулирующим напряжением. Линейное напряжение Uц/ прикладывается к фазам 21 и 23, а фаза 22 оказывается замкнутой накоротко через проводящие тиристоры 14 и 17 (фиг. 1 и 2). Ток ij, направлен навстречу приложенного линейному напряжению , в результате чего он резко уменьшается.

В момент времени cot 06, соответ- ствуюп ий заданному углу включения тиристоров, включают тиристор 3, тиристор 4 при этом выключается под действием обратного анодного напряжения Vcz проводящие тиристоры 3, 14 и 17 к фазам 21 и 23 прикладьтается линейное напряжение UCA содержащее

5 в своем составе напряжение фазы А йеточника питания, фаза 22 при этом будет замкнута накоротко. Ток снова направлен навстречу напряжению и

в некоторый момент времени он. проходит через нулевое значение и изменяет свое направление (инвертируется), В момент

0,7 когда . J2 тиристор

2Э

становит

времени Qt

ся равным i22 тиристор 17 запирается, отключая фазу преобразователя С от нагрузки.

Таким образом процесс инвертирования тока в нагрузке осуществляется автоматически без применения специальных устройств, что упрощает управление преобразователем и повьшает надежность его работы,

В момент времени G3t когда у линейного напряжения ирд изменяется знак, снимают запрет на формирование импульсов управления и обеспечивают выпрямительный режим работы преобразователя, производя включение тирист ров двух фаз преобразователя в соответствии с полярностью и значением и фазных модулирующих напряжений.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

Трехфазная система линейных модулирующих напряжений U, умгз сформированная генератором 24, поступает в блок 26 и в распределитель 27. В блоке распределителя 27 формируется трехфазная система фазных модулирующих напряжений U, 11,, .

После изменения мгновенного значения фазного модулирующего напряжения начинается инверторный режим работы преобразователя и в действие вступает устройство 25, с помощью которого запрещается формирование импульсов управления тиристорами выпрямительного режима работы. С помощью индикатора 28 и блока 29 выделяются два линейных напряжения питания, обеспечиваютцих инверторньй режим работы преобразователя. Управление преобразователем осуществляет блок 30. Устройство обеспечивает более высокую надежность работы преобразователя за счет исключения операции переключения тока в фазах преобразовтеля с одной группы тиристоров на другую, вызьшающей аварийные режимы сквозного короткого замыкания.

Формула изобретения

Способ управления тиристорным непосредственным преобразователем частоты при соединении фаз нагрузки тре

0

5

угольником, заключающийся в том, что задают три линейных модулирующих напряжения, соответствующие фазам напряжения на нагрузке, частота которого задается частотой модулирующих напряжений, выходное напряжение формируют путем раздельного включения в каждой фазе преобразователя анодных и катодных групп тиристоров, углом включения анодных и катодных групп тиристоров задают значение модулирующего напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы преобразователя, измеряют линейные напряжения питания и фиксируют порядок их чередования, формируют из заданных линейных модулирующих напряжений три фазных модулирующих напряжения, каждое из этих трех напряжений формируют как разность между соответствующими двумя линейными модулирующими напряжениями, указанное включение тиристоров анодной и катодной групп двух фаз преобразователя производят в соответствии с полярностью и значением сформированных фазных модулирующих напряжений, при положительной полярности фазного модулирующего напряжения включают тиристоры катодной группы, а при отрицательной полярности включают тиристоры анодной группы, в момент времени, когда фазное модулирующее напряжение преобразователя достигает нулевого значения, запрещают формирование импульсов управления соответствующей группы, фиксируют группы тиристоров, которым принадлежат проводяQ щие тиристоры, в момент перехода через нуль приложенного к нагрузке линейного напряжения питания включают в соответствии с полярностью фазных модулир тощих напряжений преобразователя те тиристоры из анодных и катодных групп двух фаз преобразователя, которые коммутируют два следующих друг за другом линейных напряжения питания, в состав которых входит на0 пряжение фазы источника питания, подключенной к нагрузке через проводящий тиристор фазы преобразователя с нулевым фазным модулирующим напряжением, после прохождения через нуль второго

5 по порядку следования линейного напряжения питания снимак)т запрет на формирование импульсов управления и обеспечи1вают вьтрямительный режим ра- .боты преобразователя, производя ука0

5

5

занное включение тиристоров двух фаз лярностью и значением их фазных моду- преобразователя в соответствии с по- лируювдих напряжений.

- Ъ

cjifI iii

I гт гт гг

1Л

1±

12 13 «

2

ФФФ

19

го

ж

Фиг.1

23

.Z

А

МО

evt

0)1