Способ управления трехфазным преобразователем частоты Советский патент 1990 года по МПК H02M5/12 

Изобретение относится к преобразова- тельнойтехнике и может быть использовано в вентильных проеобразователях частоты с синосуидальным формированием выходного напря: кения.

Целью изобретения является снижение числа коммутаций силовых вентилей при одновременном упрощении процесса управления.

На фиг. 1 представлена силовая функциональная схема трехфазного, преобразователя частоты; на фиг. 2 и 3 - векторные диаграммы и временные диаграммы напряжений.N

Трехфазный преобразователь частоты выполнен на ключах 1-6. На чертежах приняты следующие обозначения: Ооп - опорное треугольное напряжение ШИМ-модулятора; Uya, Uyt, Uyc - модулирующие (управляющие) напряжения соответствующих фаз; UAB. Use, UCA - линейные напряжения на нагрузке; UAO, UBO, Uco фазные напряжения на нагрузке; UA ,UB,Uc напряжения на выходах соответствующих фаз преобразователя частоты относительно отрицательного зажима источника питания.

Способ осуществляют следующим образом.

Период выходного напряжения разбивается на три интервала по 120 ал.град. В течение первого интервала времени силовой ключ одной из фаз преобразователя постоянно подключается к одному из зажимов источника питания. На диаграмме (фиг.З) зто соответствует фазе С, ключ 6 которой подключается к отрицательному зажиму источника питания. В течение этого интервала времени силовые ключи двух других фаз преобразователя переключаются от положительного зажима источника питания к отрицательному, и наоборот, осуществляя широтно-импульсную модуляцию выходного напряжения. Так как нагрузка включена в звезду без нулевого провода, то процесс

(Л

о

00 О 00 О

формироааи п трехфазного симметричного еикодиого напряжения можно представить ;i емде системы векторов линейных и фаз- sjiiji; напряжений, вращающихся относи- ,мльно точки С (фиг. 2а). Точка С на ду аграмме остается неподвижной, так как в течение этого интервала времени ключ 6 непрерывно замкнут. Для формирования необходимых выходных напряжений модулирующие сигналы должны иметь вид, лред- етавлбниый .на фиг.З. и/описываются уравнениями:

Uya UMaKcSinwt,

Uyb имакс sin {ю t + П/3),

Uyc О,

Соответствующие фазные напряжения определяются из соотношений

Uco ,

ОАО UCA + Uco , UBO - UBC + Uco Та;: как для этого интервала необходимо /чмтывать, что

, UBC UB-, .0 фазные напряжения определяются как

UA- + UB i

Uco

UAo

: ид - Uco , UBO Us- + UCo

Тогда фазные напряжения определяются как

UC- + UAUBO.3

и Со Uc- + UBO : UAQ -UA- + UBO ,

Процесс формирования выходных напряжений в этом случае можно представить как дальнейшее вращение системы векторов относительно точки В, причем вращение векторов на втором интервале осуществляется от положения векторов, указанного на фиг. 26, до положения, указанного на фяг,2в. В этот момент времени начинается третий интервал формирования

выходных напряжений (также длительностью 120 зл.град), При этом непрерывно включается ключ 2, соответствующий фазе А, а в остальных фазах осуществляется процесс широтно-импульсной модуляции. При

этом процессы аналогичны указанным выше и подчиняются соотношениям Uya-0,

Uyb UMaKcSinCDt,

Uyc имакс sin(wt+ П/3), Для фазных напряжений соотношения имеют вид

,. UAB -UCA

UAo -оI

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях частоты. Цель изобретения - снижение числа коммутаций силовых вентилей при одновременном упрощении процесса управления. Формирование синусоидального выходного напряжения осуществляется путем подачи управляющего сигнала на ключ одной стойки преобразователя в течение 1/3 части периода и модуляции ключей двух других стоек в соответствии с принятым законом, причем подача указанного выше сигнала осуществляется на ключ только одной группы преобразователя, анодной или катодной. 3 ил.

Первый интервал времени длительно- cvbiQ 120 эл.град. заканчивается тогда, ког- д;: векторы линейных и фазных наг ряжений при вращении занимают положение, ука- яанное на фиг. 26. После этого непрерывно Г1::г1ючается силовой ключ 4. соответствующими фазе В, а в двух других фазах (А и С) .осуществляется процесс широтно-импульгс- .,о 1 модуляции. Для продолжения процесса формирования симметричной трехфазной t- стемы выходных напряжений, который :/iO)XHO представить в виде вращения систе- :Vib векторов линейных и фазных напряже- ;;ий, теперь относительно точки В, формируют управляющие напряжения, опи сываемые для этого интервала выраженияf. (фИГ.З)

Uya имакс sin ((У t -f П/3 ) , Uyb О,

UyC UMSKC SinfUt.

Процесс формирования линейных и .разных напряжений на нагрузке осуществляется так же, как описано выше, и подчиняется соотношениям

UBC UaB

Uso -3

Uco UBC + UBoiUAo -UAB+-UBO. Для этого интервала времени необходимо учесть, что

UBC UC-, UAB -UA-.

UBO UAB + UAO ; Uco - UCA + UAO 0 с учетом того, что на этом интервале

UAB UB-, UcA -Uc-,

фазные напряжения определяются следующим образом:

UB- + UC- 5 UAO -3

UBO UB--UAO, Uco Uc-+UAo. Если нагрузка преобразователя симметрична (Za Zb ZC)..TO на выходе формируется симметричная система линейных и 0 фазных напряжений.

Таким образом, предлагаемый способ управления осуществляется путем формирования синусоидального напряжения в

двух фазах нагрузки (активный режим) и получения в третьей фазе напряжения как суммы двух формируемых (пассивный режим) с циклическим переключением .активного и пассивного режимов по фазам

0 нагрузки через третью часть периода выходного напряжения. Это приводит к уменьше- нию числа коммутаций. Так как непрерывное подключение силовых ключей производится только к одному из зажимов

55 источника питания преобразователя, тр облегчается контроль выходных напряжений, например, в случае введения обратных связей, что приводит к упрощению системы управления.

Формула изобретения

Способ управления трехфазным преобразователем частоты, заключающийся в том, что формируют сигналы управления ключами двух стоек преобразователя в соответствии с принятым законом модуляции, отличающийся тем. что. с целью

. ФагЛ

снижения числа коммутаций силовых вентилей при одновременном упрощении процесса управления, формируют сигнал управления ключом третьей стойки преоб- разователя, причем подача указанного сигнала осуществляется в течение 1/3 периода на ключ только одной группы преобразователя, анодной или катодной.

.

с.

.

.

rd

Ь

.

ЧШ1Р

II III I

чзи

ОПР

t

tFIr

тР