Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты с неявным звеном постоянного тока Советский патент 1991 года по МПК H02M5/22 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении непосредственных преобразователей частоты, предназначенных, например, для частотного управления электроприводом и для автономных систем электроснабжения.

Целью изобретения является улучшение формы кривой выходного напряжения преобразователя частоты.

На чертеже представлена схема устройства для управления непосредственным преобразователем частоты с неявным звеном постоянного тока.

Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты включает источник 1 регулируемого напряжения выход котооого соединен с входом 2 задат- чика 3 частоты, формирователь 4 импульсов

пересчета вход которого соединен с выходом 5 задатчика 3 частоты, кольцевой распределитель 6 к входу которого подключен выход 7 формирователя 4. Шесть выходов 8-13 распределителя соединены соответственно с входами формирователя 14 выходных сигналов. Выход источника 15 регулируемого напряжения соединен с входом 16 усилителя 17 с регулируемым коэффициентом передачи, выход 18 которого связан с одним входом компаратора 19. К другому входу компаратора 19 подключен выход 20 формирователя 21 пилообразного напряжения а выход 22 компаратора 19 подключен к одному из входов формирователя 14 К входам 23-25 датчика 26 входных напряжений подсоединены три фазы питающей сети выходы 27-32 датчика 26 соедись

СП

«A

О) 4

йены с входами формирователя 14 выходных сигналов. Входы 33-35 трехфазного мостового выпрямителя 36 связаны с тремя фазами питающей сети, а выход 37 - с входом 38 усилителя 17. Выходы 39-47 формирователя 14 предназначены для управления ключами преобразователя частоты.

Импульсы управления ключами преобразователя частоты формируются следующим образом:

Задатчик 3, управляемый напряжением регулируемого источника 1, вырабатывает пилообразный сигнал, частота которого в шесть раз выше частоты выходного напряжения преобразователя частоты, Этот сигнал с выхода 5 задатчика 3 поступает на вход формирователя 4, на выходе которого выделяется последовательность коротких импульсов, соответствующих фронту сигнала задатчика. Эти импульсы поступают на вход распределителя 6, на шести выходах 8-13 которого формируются шесть последовательностей прямоугольных импульсов длительностью 300 эл.град. с частотой, в шесть раз меньшей частоты задатчика 3. Выходы 8-13 распределителя 6 соединены с входами формирователя 14.

Сигнал задания длительности импульсов управления ключами преобразователя частоты поступает с источника 15 на вход 16 усилителя 17. Управление коэффициентом передачи усилителя 17 осуществляется поступающим на вход 38 напряжением Uynp., в качестве которого используется пульсирующее выпрямленное напряжение на выходе 37 трехфазного мостового выпрямителя 36. Напряжение на выходе 18 усилителя 17 определяется по формуле

11вых Ку 1 +cos(g-) - cos(wt-)-Цвх,

О ап |,

где UBX - напряжение источника 15 регулируемого напряжения (вход 16 усилителя 17);

Км - масштабирующий коэффициент;

(О- круговая частота питающей сети.

Формирователь 21 представляет собой автономный генератор пилообразного напряжения, частота которого в несколько раз превышает частоту задатчика 3. С увеличением частоты сигнала формирователя 21 повышается точность слежения за пульсирующим напряжением трехфазного выпрямителя 36, однако ограничивающим фактором в данном случае являются динамические потери в ключах непосредственного преобразователя частоты.

Пилообразный сигнал с выхода 20 формирователя 21 поступает на первый вход компаратора 19, на второй вход которого

поступает напряжение с выхода 18 усилителя 17 с регулируемым коэффициентом передачи для сравнения. На выходе компаратора формируются прямоугольные импульсы, длительность которых при изменении сигнала с выхода усилителя 17 изменяется.

Напряжения питающей трехфазной сети Da, UB, Uc поступают на входы 23-25 дат- чика 26 входных напряжений. С выходов 27-32 датчика шесть последовательностей прямоугольных импульсов поступают на входы формирователя выходных сигналов.

Формирователь 14 выходных сигналов представляет собой комбинационную логическую схему, на входы которой поступают шесть сигналов с выходов распределителя 6, выходной сигнал компаратора 19 и шесть сигналов с выходов датчика 26. Формирова- тель 14 реализует логические функции

Х1 R1- Y1 -RJ- Y6;

X2 R2 -Y1 4-R2- Y6;

X3 R3 -YH-F&- Y6;

X4 R1 -Y2 + -Y5; X5 R2 Y2 + R2 Y5;

X6 R3 -Y2 + R3- Y5;

X7 R1 YЗ R1- Y4;

X8 R2 Y3 R2 Y4

X9 R3 Y3 rfleR1 Z1+Z2 -Q + Z3 + Z5 -Q;

R2 Z3 + Z4 + Z5 + Z| Q;

R3 Z5 + Z6 -Q + Z1 +Z3 -Q;

Z1-Z6 - сигналы на выходах распределителя;

Y1-Y6 - сигналы на выходах датчика входных напряжений;

Q - сигнал на выходе компаратора;

Х1-Х9 - выходные сигналы устройства.

Предлагаемое устройство для управле- ния непосредственным преобразователем частоты с неявным звеном постоянного тока позволяет компенсировать пульсацию сетевого напряжения питающей сети в неявном звене постоянного тока, улучшить коэффи- циент гармоник тока и форму выходного на- пряжения преобразователя частоты, уменьшить потери при работе преобразователя на активно-индуктивкую и двигательную нагрузку. Формула изобретения

Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты с неявным звеном постоянного тока, содержащее последовательно соединенные первый ис- точник регулируемого напряжения, задат- чик частоты, формирователь импульсов пересчета и кольцевой распределитель, второй источник регулируемого напряжения, формирователь пилообразного напряжения, компаратор, первый вход которого подключен к выходу формирователя пилообразного напряжения, логический датчик входных напряжений, входы которого используются для подключения к фазам сети, выходы кольцевого распределителя, логического датчика входных напряжений и компаратора соединены с входами формирователя выходных сигналов, реализующего логические функции Х1 R1 Y1 + R1 -Y6, Х2 R2 Y1 + R2 Y6, ХЗ R3 Y1 + R3 Y6, Х4 R1 Y2 + Rl Y5, Х5 R2 -Y2 + R2 -Y5, Х6 R3 Y2 + R3 Y5, Х7 R1 Y3 + RJ -Y4, Х8 R2 Y3 + R2 Y4. X9 R3- Y3 + R3- Y4,

+ Z3 + 75 -Q;

Q +Z5 + Z1 -Q;

Q + Z1 +Z3-Q;

где R1 Z1 + Z2 R2 Z3 + Z4 R3 Z5 + Z6

Z1-Z6 - сигналы на выходах кольцевого распределителя;

Y1-Y6 - сигналы на выходах логического датчика входных напряжений;

Q - сигнал на выходе компаратора; Х1-Х9 - выходные сигналы формирователя, выходы которого используются как выходы устройства;

отличающееся тем, что, с целью улучшения формы кривой выходного напряжения преобразователя частоты, оно снабжено усилителем с регулируемым коэффициентом передачи и трехфазным мостовым выпрямителем, причем входы трехфазного мостового выпрямителя подключены к входам логического датчика

входных напряжений, выход - к управляющему входу усилителя с регулируемым коэф- фициентом передачи, вход которого соединен с выходом второго источника регулируемого напряжения, а выход подключен к второму входу компаратора.

Изобретение относится к электротехнике Цель изобретения - улучшение формы кривой выходного напряжения преобразователя частоты. Устройство, содержащее последовательно соединенные первый источник регулируемого напряжения, задат- чик частоты, формирователь импульсов пересчета, кольцевой распределитель, формирователь пилообразного напряжения, формирователь выходных сигналов, датчик входных напряжений и второй источник регулируемого напряжения, снабжено усилителем с регулируемым коэффициентом передачи и компаратором. Введение новых блоков и их связей позволяет компенсировать пульсацию напряжения питающей сети в неявном звене постоянного тока, и тем самым улучшить форму выходного напряжения преобразователя частоты. 1 ил (Л