Способ управления трехфазным одномостовым инвертором Советский патент 1991 года по МПК H02M7/48 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления тиристорными инверторами напряжения.

Целью изобретения является улучшение гармонического состава выходного напряжения инверторов.

На фиг. 1 изображена структура основных цепей трехфазного одномостового инвертора, выполненного на запираемых тиристорах; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие алгоритм формирования управляющих сигналов в соответствии с предложенным способом; на фиг. 3 - функциональная схема системы управления инвертором, реализующей разработанный алгоритм; на фиг. 4 - временные диаграммы ее работы.

Временные диаграммы, представленные на фиг. 2 и включающие циклограммы зон управления вентилей +А, +В, и кривые полуволн линейного выходного напряжения инвертора UAB, иллюстрируют вариант управления для п 6 и п 4, при которых центральные шестидесяти градусные тактовые интервалы зон от 60 до 120 эл. град, в зоне проводимости вентилей и от 240 до 300 эл. град, в зоне закрытого состояния разбиваются соответственно на шесть отрезков и на четыре отрезка, показанных на фиг.

„48

2 дугами, продолжительностью -эл. град.

каждый (т.е. соответственно в 8 эл. град, и в 12 эл. град.), причем начало первого отрезка и конец последнего п-го отрезка засинхро- ниэированы соответственно с началом и

О VJ ч 00 Ю СЛ

концом своего тактового интервала. В крайней Прагой части каждого из упомянутых отрезков формируются участки закрытого состояния и участки проводимости, изменением продолжительности которых регулируется величина выходного напряжения инвертора,

В центральной части каждого тактового инвертора на участке протяженностью 12 эл. град, при этом формируются разноименные с соответствующей зоной управления управляющие сигналы, в частности, включающие импульсы в зоне закрытого состояния,

Структура системы управления трехфазным инвертором, реализующей описанный способ управления применительно к. варианту , приведена на фиг. 3. Индексы сигналов на фиг. 4 соответствуют нумерации соответствующих узлов и блоков системы, представленной на фиг. 3.

Система управления выполнена по вертикальному принципу и включает в свой состав генератор тактовых импульсов 1, частота следования выходных импульсов которого, поступающих на вход генератора развертывающего пилообразного напряжения 2, в б раз превышает выходную частоту инвертора. Источники опорного 3 и управляющего 4 напряжений связаны с входами сумматоров 5-7 и усилителя 8 с коэффициентом передачи 0,5, сигналы с выхода которых на всем диапазоне регулирования сопоставляются в компараторах 9-12 с напряжением генератора 2. В момент равенства указанных сигналов на выходах компараторов 9-12 вырабатываются одно- полярные командные сигналы на формирование фронтов выходных импульсов, которые, суммируясь на входе элемента ИЛИ 13, поступают на вход счетного триггера 14 и вызывают его периодическое срабатывание. На выходе всех компараторов при этом включены, как показано на фиг, 3 применительно к компаратору 12, выходные формирователи, включающие логический инвертор 15 и дифференциаторы 16 и 17. При этом сигналы (импульры) с выхода дифференциатора 17 поступают на вход трехразрядного регистра 18, последовательность шести выходных состояний разрядов которого на периоде выходной частоты записывается как 100, 001, 000, 101, 110, 111. Выходы регистра подключены к тактовым входам логического распределителя управляющих импульсов 19, информационный вход которого связан с выходом счетного триггера 14. Структура распределителя 19, формирующего на своих выводах систему Командных импульсов

поступающих на основные вентили трехфазного инвертора, широко известна.

Требуемое временное положение сигналов управления и соответственно выход- ных импульсов в полуволне выходной кривой инвертораГЪбёспечивается выбором амплитуды напряжения источника 3 в соответствии с соотношением: Уз

n m где 2m амп/1ИТУДа сигнала Lte генератора 2. Регулирование или стабилизация величины выходного напряжения осуществляется изменением амплитуды сигнала источника управляющего напряжения 4. При этом независимо от величины сигнала ()А и от значения n на всем диапазоне регулирования из спектра выходного напряжения полностью устраняется наиболее нежелательная пятая гармоническая составляющая. Это делает перспективным использование рассмотренного алгоритма управления как при управлении преобразователями с постоянной выходной частотой, для которых существенно уменьшается

установленная мощность выходного реактивного фильтра, так и для управления трех- фазными инверторами с переменной выходной частотой, при регулировании (увеличении) частоты которых, как показано на

фиг, 2, наблюдается последовательное уменьшение количества импульсов в полуволне выходной кривой. Исключение пятой гармоники позволяет в этом случае значительно снизить пульсации тока и соответственно момента электродвигателя, питаемого от преобразователя, и снизить потери в двигателе в процессе регулирования.

Фор мула изобретения

Способ управления трехфазным одно- мостовым инвертором, заключающийся в том, что основные вентили разных фаз инвертора периодически включают и выключа ют с взаимным фазовым сдвигом в 60 эл. град., при этом для каждого вентиля в течение одного полупериода от 0 до 180 эл. град, формируют зону проводимости, в течение другого полупериода от

180 до 360 эл. град, формируют зону закрытого состояния, внутри тактового интервала каждой зоны проводимости от 60 до 120 эл. град, и тактового интервала каждой зоны закрытого состояния от 240 до 300 эл.

град, формируют четное n количество отрезков одинаковой длительности, в правой крайней части каждого из которых формируют соответственно участки закрытого состояния вентилей и участки проводимости

регулируемой длительности, отличающийся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения инвертора, начало каждого первого и конец каждого последнего упомянутого отрезка синхронизируют с началом и концом соответствующего тактового интервала, продолжительность данных отрезков определяют

48

как -эл. град., з в центрах тактовых интервалов формируют разе- обменные с соответствующей зоной управления сигналы управления 12-градусной продолжительности.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тиристор- ных инверторах. Целью изобретения является улучшение спектрального состава выходного напряжения инвертора. Способ управления заключается в формировании внутри 1180-градусных зон проводимости и закрытого состояния вентилей, внутри тактовых интервалов 60-градусных продол- жительностей, кратковременных дополнительных сигналов управления, причем формирование указанных сигналов производится несимметрично относительно середин отмеченных зон. Синхронизация начала первого и конца последнего подынтервала, внутри которых формируются сигналы управления, с границами соответствующих тактовых интервалов, а также формирование а центральной части тактовых интервалов 12-градусных сигналов управления, разноименных соответствующим зонам управления. 5 ил, (Л С

cfiusi

60

+8 П ЛП

шшишд

«ППП ППППП ППЛ

Ом

Фиг.Т.

120