Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты Советский патент 1991 года по МПК H02M5/27 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для управления преобразователем для питания электроприводов переменного тока и в автономных системах элекроснабжения.

Цель изобретения - повышение стабильности выходной частоты преобразователя при несимметрии входной питающей сети.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства на фиг 2 - функциональная схема сумматора частот, на фиг 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства управления.

Устройство содержи г задающий генератор 1 выход которого подключен к первому входу 2 сумматора 3 частот К второму входу 4 сумматора 3 подключен выход умножителя 5 частоты, на вход которого подается сигнал частоты fc входной питающей сети. Выход сумматора 3 подключен к входу распределителя 6 импульсов, на шести выходах 7 которого формируются импульсы управления полностью управляемыми ключами с двусторонней проводимостью преобразователя. Эти ключи образуют, например, трехфазную мостовую схему непосредственного преобразователя частоты, вход которого подсоединен к зажимам А В и С

о

00

4

00 00

ю

фехфазной питающей сети, а выход - к однофазной нагрузке.

Сумматор 3 частот состоит из первою 8 и сторого 9 счетчиков. Счетный пход 10 первого счетчика 8 соединен с выходом умно жителя 5 Счешый вход 11 второго счетчики 9 соединен с выходом задающего tснераю- ра 1. Входы установки нуля счетчиков 8 и 9, а также вход 12 записи кода регистра 13 подключены к выходу формирователя М временных интересов Вход 15 формирователя 14 подключен к выходу задающего генератора 1 а чагтотный вход 17 преобразователя 16 юд частота соединен с выхо дом спорною генератора 18. Пыхпдн счетчиков 8 и 9 соединены с входами ум матора 19 кодов, выходы которого подкчю- чены к вводам регио ра 13, выходы которого соединены с кодовыми сходами преобрази вагеля 16, выход которого подключен к в/:с ду делителя 20 частоты, выход которого является выходом сумматора 3 частот.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1 (фиг. 1) формирует последовательность импульсов частотой К1 fiu x (где fuu- - частота на вмходе непосредственного преобразователя частоты; К1 - коэффиииет умножения, необходимый для повышения точности суммирования частот и сумматоре (3). Эти импульсы подаются на первый вход 2 сумматора 3. Умножитель 5 умножает частоту входной питающей сети fc на указанный коэффициент К1. Импульсы частотой К1 -fc поступают на второй вход 4 сумматора 3. На фиг. 3 эпюра 7 показывает трехфазное синусоидальное напряжение питающей сети А, В и С. а диаграммы 1 и 5 - соответственно последовательности импульсов задающего генератора 1 и умножителя 5 При этом К1 15. В сумматоре 3 частоты этих импульсов сначала суммируются. В результате получается частота К1 -(fowx + fc). Импульсы этой частоты показаны на временной диаграмме 16 (фиг. 3). Затем эта частота делится до величины K-(fBbix + fc). где коэффициент К определяется типом схемы преобразователя, формирующего эквивалентную симметричную многофазную систему напряжении питающей сети с числом фаз, равным коэффициенту К. Для трехфазной мостовой схемы преобразователя К 6 Импульсы частотой б (fnu - fc) показаны на временной диаграмме 20 фиг. 3. С выхода сумматора 3 они поступают на распределитель 6 импульсов, на шести выходах которого формируются шесть последовательностей прямоугольных импульсов К1 - Кб часто той fr JX + fc. сдвинуты/ мем-д собой на

60 эл.град (диаграммы К1 - Кб фиг. 3) Зги импульсные последовательности с помощью КЛЮЧРЙ преоОразопглеля обеспечивают циклическое подключение нагрузки к

линейным нанрлжени м питающей сети А, В и С, в порядка АВ.-СА, ЬС, АВ, СА, ВС, АВ и тд та« на Hhrepb W 0 ti (ф 1Г 3) г H;.I р, зке л |Д кгмдыг: лшей Ч Г пряжение | азами А и В на интервале

0 ti tj к nai рузке прикладывается линейное напряжение между фазами С и А в противоположной поляпчг i u г.е. - СА. Далее к на- гр/зке прпкладыьг гея нчгрчжоние между фазгтш В и С (ш, ервач t2 И 3) и т л В

, результате на н- рузке нр°оОра оватепя формируется гг i г-патое тпрл кение. ос- нрпц,ы : армон. 1 а кон рог и;иег частоты fc,,,/ fy - fc fj - irrori vripj ччющих импул сов) Д я i i a ii in чции частоты на

0 п,одс преоор ..ui ыОирают частоту управлчющ ь импульсов из соотношения f, - fr,lx + fc Тогда частота fBhix не зависит от ки/н uaiuui -ас го ты сети fc В этом ЗЗКУ, очнется принци,1 ст 1Йи;гмацчи часто5 ты на в прсоГЗрал нагеля Для этого устройство содержит сумматор 3 частот.

пасп|,ед-митель 6 тргбуп на входе час- юту 6 OB,/ fc). т 0. ru iy4t иную суммарную частоту следует умножить на коэффициент,

0 раьныи 6 для гы Г пч-юй схемы пр образо- . Умнс 1-ение MICIOI цел поС-разно выполнять до их суммирсвпнич, так как при тгом в коэффициент умножения раз увеличивается рассюяпне по оси частот между

5 гум -прнои и разностной частотами в спектре выходного напряжения преобразователя, т е. облегчается и фильтрация, в том чис/о и с помощью резонансных цепей. По- о тому умножитель 5 включен между входной

Q питающей сетью и вторым входом 4 сумматора 3, а задэюи.ии генератор 1 формирует импульсы в К1 раз большей частоты, чем выходная частота преобразователя feux. Следует также отметить, что коэффициент

5 умножения К1 может быть больше требуемого для распределителя импульсов К 6. Чем больше К1, тем больше разнесены по шкале частот полезная и зеркапьная составляющие в спектре выходного напряжения

Q преобразователя, тем легче выполняется фильтрация суммарной частоты и тем стабильнее выходная частота преобразовате- п t. В данном примере (см. фиг. 3) о эффициенты К1 и ((соответственно равны

5

Ьи 6.

Суммирование частот происходит следующим образом.

Импульсы частоты К1 -(вых с выхода зя- дающе и генератора 1 поступают на вход 15 ормироватсля 14, выходные импульсы ко;vf M,j ч-- уьа ре ii

торого следуют череч Фч сировчнньн тервалм гремучи ьл нхо/j i ,отзно : и i vi счетчиков 8 и 9, з так -т на г «,( 2 чс г р 13 f/inai раммз 1, 3} Ммчульсы it топ К1 fn i подаются ма i MCIHW в- v, счетчикч 9 (диаграмма 1 фиг. 3j Р-шу/чсм частоги К 1 -fr с пы/од умг .гыл елм 5 подаются НЛ ГЧеТПЫН )Д 0 („4CT4i.ua Я (

рамма 5, фиг 3) (,читчик О г гечотч- интервала времени д/ ипр/т сами i-a выходе формирователя 1-1 наклп , ч HI пример, пять (диаграмма Ь, фиг 3) амброй счетчик 9 восемь (шгр г-пп и1 3;

ИМПулЬСОВ. ОД( 0 фрМ Н1- 0 С Нг I- r,i t- Hlli M

кодов в пcjрнпм и г н ром , торе 19 o6pa3vo irq п г , пл г за и ни г о HHiepi-Tir) : ,/.. -LJ накапливается Kfi,vin УМ г. R 1 ; ма 19, фиг. 3) ИмпучьСс -и1 уь r JM°IU . н у г/омент окончания ирст-и пнтср ь , формирования 1-I гчетч1 км 8 1 J fJi п/а ч я после чрго инип нч тн лот чпГтнр чь f,l Одновременно имиу/,ьспм oi { fpr-nipc i чг ля 14 по вхо/iy 12 од г. . м i из су 11 tai 1 J зпппсы вас гся в pt г iii тр 13. пс ч r f , м магоо 19 вновь начин i м н Ьпсла. ,i , мснная диаграмма еда гИ| i|,f V5 обозначена гюзици1- К ма 3l r,i «at код числа в регистре 13 не ми г дпя данного примера. ропп ь MJ, P p mcip представлчег собой прчмум лит и Кодч; с- ла выходов регистр 13 поступас. на входы преобразователя 16. В nf оПпа ог ..1 1 fi код числа преобразуется в часто L-рсзуль тате чего на вход де/штепя 20 пси iyn нот импульсы частотой К1 (,, , ff J ( :нная диаграмма 16, фиг 3) Д гп работ ч (Тл-Г-ра- зователя 16 на его вход 17 подлоге0 им пуль сы от высокочастотного грнгр-иора 18 Импульсы с выхода преобра )Ч -ПТР )ч 16 с помощью делителя 20 делятся по частоте на коэффициент К1/К- 16/Ь 25 в результате чего на вход распределителя G пс упэет требуемая частота К-(fBi.ix fc) 6 -ff.njx - fc) Сумматор частот позволяет с высокой точностью просуммировать ч ас го fn x и f Точность суммирования попьил-чется при

а

ур / ичении частот 11 яысокочас готного i емр рзтора 17 Кроме того на выходе сумматора 1 томпруетс С),чзу равномерная после/;о- рагел ность импульсов yiue. тереннои час- 5 юты 6 -(fuijA л fi)

Формула изобретения

1.Устройство для упраьлсниянепосред- 10 ст ионным преоГфазовагелем частоты, погтроенным на полностью управляемых почах с друстороннеп проводимостью, со- держащее умножитель частоты задающий генератор, сумматор частот, один из входов

1 которого подключен к выходу задающего гг - пера гора, сумматора частот подк,1Ю- ччн к BVC/W |)агпределителя импупьсор, выходы которого используются как выходы устроит, на, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с

2и делью повышения стабильности выходной частоты при несимметрни питающей сети, выход умножителя частоты подключен к другому входу сумматора частот. а вход ум- ножшсл) частоты используется для к сети

2.Устройство по п. 1. о т л и ч а ю щ е е- с я тем, чго сумматор частот снабжен первым и вторым счетчиками, сумматором кодов pei метром формирователем

20 ( ременных интервалов преобразователем код -частою, опорным генератором и дел г 7(.лем частот.;, поичем счетные пер вою и второго счетчиков используются как второй и первый входы сумматора частот,

35 входы установки нуля обоих счетчиков ссе динены с входом записи кода ретистра и выходом формирователя временных интервалов, вход которого соединен со счетным входом второго счетчика, выходы обоих

40 счетчиков соединены с входами сумматора кодов, выходы которого подключены к входам регистра, выходы которого соединены с кодовыми входами преобразователя код -- частота, частотный вход которого соединен

45 с выходом опорного генератора, выход - с входом делителя частоты, выход которого испоаьзуется как выход сумматора частот.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной тех нике.м может быть использовано для управления преобразователями для питания электроприводов переменного тока и в автономных системах электроснабжения Цель изобретения - повышение стабильности выходной частоты преобразователя при несимметрии входной питающей сети Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты на полностью управляемых ключах с двусторонней проводимостью содержит задающий генератор, сумматор частот, к одному из входов которого подключен выход задаюа(его генерато ра, распределитель импульсов и умножитель частоты, умножитель частоты включен между питающей сетью и входом сумматора частот Сумматор чястог выполнен в виде первого и второго счетчиков, сумматора кодов, регистра, формирователя временных интервлов преобразователя код-частота и делителя частоты 1 з п ф-лы, 3 ил. (Л С

Ј

и

к

J

N

S &

1U 1

5 9 8

19

13

16

20 H1

Кб Н2 № HZ Н5

1

1

1

I I M I I I I i M II I I и и I I I i I 1 и i u

I I I I I I I I I I I I I I I I I I,

мини мин ими иmimiiiiimmmiiiL

I I I I I I I I I

. f ,

0

1

t

t

t

и I I I i I 1 и i u

I I I I I I I I,

iiL

t

t

i

i t t

t t i

I

f ,