Устройство для управления трехфазным преобразователем частоты с непосредственной связью Советский патент 1990 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электротермических установках, в которых в качестве источника питания используется трехфазный непосредственный преобразователь частоты.

Цель изобретения - повышение энергетических показателей и расширение функциональных возможностей.

На фиг.1 показана схема устройства; на фиг.2 - схема блока задания частоты; ,на фиг.З - временные диаграммы распределения и диаграммы выходных напряжений при 2jr/3 проводимости вентилей; на фиг.4 - временные диаграммы фазного тока нагрузки при различной длительности импульсов второй последовательности.

Устройство содержит питающий трансформатор 1, к вторичной обмотке которого

подключены три комплекта вентилей . Каждый комплект вентилей содержит две включенные встречно-параллельно трехфазные нулевые вентильные группы 5 и 6, 7 и 8, 9 и 10. Выводы низкой частоты комплектов подключены к трехфазной нагрузке 11, фазы А,В,С которой включены в звезду.

Система управления преобразователем содержит фазосдвигающий блок 12, формирующий первую последовательность импульсов, сфазированную с mi-фазным напряжением питающей сети, формирователь 13 импульсов управления вентилями преобразователя, блок 14 задания частоты выходного тока, который формирует вторую трехфазную импульсную последовательность, частота которой равна частоте выходного тока преобразователя, а длительность импульсов может изменяться в пределах

сл

Os

о о,

2 я/3 ± л:/3. Сформированные формирователем 13 импульсы управления поступают на управляющие групп 5-10. Блок 14 может быть выполнен по схеме фиг.2 и содержит задающий генератор 15, выход ко- торого соединен с входом распределителя 16 импульсов с m выходами (т - выбранная дискретность переключения тока), блок 17 задания длительности импульсов, который выполнен из переключателя 18 длительно- сти импульсов на п положений по количеству интервалов переключения в соответствии с выбранной дискретностью и элементов ИЛИ 19-24, и блок .25 формирования длительности фазных импульсов.

Устройство работает следующим образом.

На вход питающего трансформатора 1 подается трехфазное напряжение сетевой частоты, которое с вторичной обмотки его подводится кгруппам5-10. Импульсные последовательности заданной выходной частоты преобразователя, сформированные блоком 14,.управляют группами 5-10, так что каждый из них может работать в диапа- зоне 2 я /3 - (2 л: /3 ± 2 я /6) части периода выходной частоты. Управляющие импульсы, сформированные блоком 13, поступают на управляющие электроды вентилей в случае совпадения управляющих импульсов блока 12 с управляющими импульсами блока 14. Таким образом, формируются фазные напряжения, приложенные к нагрузке с заданной частотой, Частота ходного напряжения преобразователя оп- ределяется напряжением Uf, подаваемым на вход задающего генератора 15. Импульсы задающего генератора 15 поступают на вход распределителя 16, на выходе которого образуются импульсы РИ1-РИ12 (фиг.З),

обозначенные на фиг.2 как 1,2,3т. При

m 12 длительность импульса распределителя 16 составляет 360°/12 30 эл.град. Выходные импульсы распределителя 16 поступают на первые входы формирователей на элементах (п х2И)-ИЛИ 26-31, на вторые входы которых поступают уровни 1 или О с выходов V - 6 блока 17 (в данном случае п т/2 12/2 6), разрешающие уровни 1 напряжения последнего определяются положением переключателя 18. Так, например, в положениях переключателя 30° уровень 1 формируется на выходе 1 60° - на выходах 1% 2 90° - на выходах 1 - 3 и т.д. Положение переключателя 18 задает длительность протекания тока в вентил.ны группах.

Таким образом, длительность импульсов на выходах логических формирователей

26-31 определяется числом уровней 1 на их входах (в нашем случае кратна 30 зл.град), а временное расположение их определяется входными импульсами. На фиг.4 показаны формы вь1ходных токов с амплитудой Im фаз А (IA).

При необходимости получить регулируемую длительность импульсов на выходах формирователей 26-31 с дискретностью, например, 15 эл.град необходимо использовать распределитель импульсов с 24 выходами (т 24), а переключатель 18 на 12 положений (п 12). Каждый из логических формирователей 26-31 управляет импульсами одной из шести нулевых вентильных групп преобразователя, фаза которых задается блоком 12 с помощью напряжения задания UAИзменение величины тока в нагрузке осуществляется путем переключения положения перекл ючателя 18 в соответствующее положение.

Устройство для изменения проводимости вентильных групп позволяет также расширить функциональные возможности преобразователя, включать выходные фазы преобразователя как в звезду, так и в треугольник, т.е. в зависимости от характера нагрузки обеспечить либо большой ток, либо большое напряжение, либо улучшенную форму выходного тока.

Формула изобретения

Устройство для управления трехфазным преобразователем частоты с непосредственной связью, имеющим три вентильных комплекта, каждый из которых выполнен в виде двух включенных встречно-параллельно нулевых групп вентилей, причем выходные выводы комплектов предназначенны для подключения к трехфазной нагрузке, содержащее формирователь импульсов управления, к входам которого подключены выходы фазосдвигающего блока и блока задания частоты выходного тока, а выходы предназначены для подключения к управляющим переходам вентилей комплектов, блок задания частоты содержит задающий генератор, отличающееся - тем, что, с целью повышения энергетических показателей при одновременном.расширении функциональных возможностей, в блок задания частоты введены распределитель импульсов с m выходами в соответствии с выбранной дискретностью переключений, блок задания длительности импульсов и блок формирования длительности фазных импульсов, при этом блок задания длительности импульсов выполнен из переключателя длительности импульсов на п положений

по количеству интервалов переключений в соответствии с выбранной дискретностью, п элементов ИЛИ, соединенных первыми входами с соответствующими контактами переключателя длительности импульсов, причем остальные входы каждого последующего элемента ИЛ И соединены со всеми имеющимися первыми входами предыдущих элементов ИЛИ, блок формирования длительности фазных импульсов выполнен на элементах (п х 2И)- ИЛИ по числу вентильных групп, первые вхо0

ды каждого элемента 2И в элементах (п X 2И)-ИЛИ соединены с соответствующими для данной фазы выходами распределителя импульсов, а вторые входы элементов 2И каждого элемента (п х 2И}-ИЛИ соединены с п-выходами блока задания длительности импульсов соответственно, при этом выходы элементов (п х 2И)-ИЛ И соединены с входами блока формирования импульсов управления, а вход распределителя импульсов соединен с выходом задающего генератора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при управлении трехфазным непосредственным преобразователем частоты. Цель изобретения - повышение энергетических показателей и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит формирователь импульсов управления, к входам которого подключены фазосдвигающий блок и блок задания частоты. Введение в блок задания частоты распределителя импульсов, блока задания длительности импульсов и блока формирования длительности фазных импульсов позволяют регулировать выходное напряжение преобразователя при сохранении высокого коэффициента мощности. Применение изобретения позволяет менять схему подключения нагрузки при сохранении высоких энергетических характеристик. 4 ил.

Ti1В

-гт::

л б

7 в

f(

Фиг.2

I 3 I, s 6 7 8 3 ю п п i: г

4s,Uf

. ti

Jit

jJlt

J)2t

jJtt

tt

-J li . 2i

J kt

Фиг.З

TTIJ

Фиг. If