Способ широтно-кодового управления вентильным преобразователем для частотно-регулируемого электропривода Советский патент 1992 года по МПК H02M7/48 

Изобретение относится к области силовой электроники и может быть использовано при разработке преобразователей на базе трехфазных автономных инверторов напряжения, предназначенных для питания систем асинхронного частотно-регулируемого электропривода.

Известны способы управления трехфазными преобразователями для электропривода, базирующиеся на поэтапном изменении количества импульсов в полуволне выходного напряжения, причем указанное изменение числа импульсов происходит дискретно, что приводит к нежелательным броскам тока в силовых цепях

преобразователя в моменты дискретного переключения 1,2. Известен также способ гибкого нелинейного управления широкорегулируемыми преобразователями 3, при котором благодаря специальной нелинейной модуляции продолжительностей основных и модулирующих сигналов управления, формируемых в тактовых точках, обеспечивается плавный безударный переход от одной формы выходного сигнала к другой. Средняя частота коммутации вентилей преобразователя при этом постоянна, на всем диапазоне регулирования обеспечивается постоянство отношения величины напряжения к частоте. Продолжительность тактовых

4 00

со

о

со

подинтервалов, в серединах которых формируются модулирующие сигналы управления, при этом на всем диапазоне регулирования постоянна, на нижних частотах в этом случае протяженность интерва- лов между импульсами управления (и выходными импульсами) весьма велика, что, как известно 1,2, негативно сказывается на динамических свойствах преобразователя в зоне пониженных, выходных частот, крайне чувствительного на этом поддиапазоне к воздействию,, возмущающих факторов. Известно также, что для повышения надежностиГосуществления режима пуска преобразователя, нагруженного на асинх- ронный двигатель, закон управления в кратковременном пусковом режиме должен отличаться от базового закона управления с U/F const.

Целью изобретения является улучше- ние динамических свойств и гармонического состава выходного напряжения трехфазного преобразователя в пусковом режиме и в диапазоне пониженных и средних выходных частот, достигаемое за счет изменения на начальной частоте F0 в К раз продолжительности тактовых подинтервалов и соответствующего этому увеличения количества импульсов в полуволне выходной кривой, а также повышение надежности осуществления процесса пуска преобразователя, нагруженного на асинхронный двигатель.

Поставленная цель достигается тем, что при управлении по указанному способу, обеспечивающему N-кратное, начиная с частоты FO. связанное регулирование выходных частоты и напряжения преобразователя, заключающемся в том, что основные вентили разных фаз и групп преобразовате- ля периодически включают и выключают с взаимным фазовым сдвигом в 60 эл. град, в последовательности +А, -С, +В, -А, +С, -В, при этом для каждого вентиля в течение одного полупериода от 0 до 180 эл.град. формируют интервал проводимости вентиля, в течение другого полупериода от 180 до 360 эл.град формируют интервал закрытого состояния вентиля, на центральных внутри полупериодов тактовых интервалах от 60 до 120 и от 240 до 300 эл.град. симметрично относительно середин полупериодов формируют модулирующие сигналы управления, разноименные с соответствующим полупериодом управления, число которых последовательно уменьшается с ростом выходной частоты преобразователя F, причем генерирование указанных модулирующих сигналов производят в серединах тактовых подинтервалов с продолжительностью т,

5 0 5

0 5 0

внутри каждого тактового интервала начало первого из подинтервалов и конец последнего из них синхронизируют соответственно с началом и концом тактового интервала, формирование каждого 1-го от начала (и от конца) до середины тактового интервала модулирующего сигнала управления осуществляют при изменении выходной частоты преобразователя от F0 до граничной частоты FI , при этом в номинальном режиме работы на поддиапазонах выходных частот, при которых R (ft ), продолжительность Я всех модулирующих сигналов управления определяют какЯ -mr Гтт -р-тд 1. а на

частотных поддиапазонах, на которых F F F, наряду с основным массивом модулирующих сигналов управления с продолжительностью А в серединах тактовых интервалов формируют центральный модулирующий сигнал с длительностью X, на всем диапазоне регулирования длительность т тактовы х подинтервалов изменяют в соответствии с зависимостью. r(F-Fo)2(1-K)4-KF§(N-1)2

Т 0 z-, При

6Fi(N-1)2N

этом значения вышеупомянутых граничных частот FI и FI определяют как

Fl (M) (X + Y + 2/3)F0,

где X V-Q/2-KrF,, Y -V- 0/2 - VET , Q 2S/3-T-16/27, P-S-4/3,

-Af-f

D-(P/3)3 + (Q/2)2;

при этом в пусковом режиме работы, в диапазоне выходных частот преобразователи

F0-2F0:

s-n. (N-1)2K . Ь 1 + 1-К

t при определении FI :

)(2l-1)-2 1 2(l-f)(2l-1)(1-K)

а при определении FI :

T(N-1)(2l-1)+2.

i21(21-1)(1-К)

для номинального режима работы преобразователя при определении FI :

S 1 +

(N-1)2K 1 -К

+

,(N-1)2.

2 ( I - 1 ) ( 2 I - 1 ) ( 1 - К )

N(N-1)2 2(I-1)(1-K)1

а при определении F(:

| (N-1V a1 -K

(N-1)2

21(2 I-1(1-K)

т N(N- 1 )2 2 i ( 1 - К )

A

пусковом N-2 .

режиме при F, F Fi+i

12JFN при

F,F 1

F;

3(2i-1)FN1

A/ $2тНтГИ-2( l 1 r; a номи- нальном режиме работы преЬбразователя. когда NF0 F 2F0, при F F Ff

1

A r, A 1/6F - 2(1-1) т -

6 Fo N ( 2 i- 1 - 1/6(2i-1)F0N.

На фиг. 1 приведена схема основных соединений силовых цепей тиристорного преобразователя напряжения, выполненного на базе полностью управляемых тиристоров, нагруженного на асинхронный электродвигатель АД. На фиг. 2 показаны регулировочная характеристика преобразователя и кривая изменения относительной продолжительности тактовых подинтерва- лов. На фиг. 3 представлены временные диаграммы, иллюстрирующие два опорных варианта формирования управляющих сигналов на вентили преобразователя. На фиг. 4 изображена блок-схема системы управления преобразователем.

Временные диаграммы, построенные на фиг. 3 иллюстрируют два базовых алгоритма формирования управляющих сигналов на вентили преобразователя в процессе регулирования, а также соответствующие им кривые линейного выходного напряжения UAB. Приведенные здесь управляющие сигналы Uy поступают на находящийся в положительном проводящем полупериоде управления вентиль +А катодной группы трехфазной мостовой схемы преобразователя, при этом положительная величина Uy (основной сигнал управления)

0

соответствует проводящему состоянию вентиля, а нулевое значение Uy (модулирующий сигнал управления) - закрытому состоянию (следует помнить, что вентили являются

5 полностью управляемыми). Формирование разноименных с соответствующим полупериодом управления модулирующих сигналов управления с продолжительностью А, определяющей величину выходного напря0 жения преобразователя, на всем диапазоне регулирования F0 - NF0 осуществляется при этом внутри средних на полупериодах тактовых интервалах (60-120 и 240-300 эл.град.) в центрах тактовых подинтервалов, лока5 занныхнафиг 3 тонкими дугами снизу, имеющих переменную продолжительность г, зависящую от текущих значений выходной частоты F и определяемую как

T-(F-F0)2(1-K) + KFo(N-1)2

6 F% ( N - 1 )2 N

(см. построенную на фиг 2 кривую зависимости изменения относительной продолжи /гтельности т т/тт от частоты F примени5 тельно к величине диапазона регулирования и значению коэффициента ,5). Формирование указанных модулирующих сигналов производится симметрично относительно центров полупериодов благодаря тому, что начало каждого первого на тактовом интервале тактового подинтервала и конец каждого последнего подинтервала непрерывно синхронизируются соответственно с началом и концом собственного так5 тового интервала 60-градусной продолжительности. Продолжительность тактовых подинтервалов при рассматриваемых законах управления изменяется (увеличивается) по параболической кривой при росте выход0 ной частоты трехфгзного преобразователя, нагруженного на асинхронный двигатель.

Величина предварительно задаваемого упомянутого выше в выражении для определения продолжительности тактовых подин5 тервалов коэффициента К, принимающего значения от нуля до единицы, является весьма важным параметром рассматриваемого режима управления и характеризует собой степень изменения продолжительности так0 товых подинтервалов на начальной выходной частоте преобразователя F0 по сравнению с максимальной продолжительностью подинтервалов, наблюдаемой в верхней точке частотного диапазона, на частоте

5 NF0, на которой полуволна выходного напряжения формируется из одного импульса.- При этом чем меньше абсолютное значение коэффцициента К, тем короче на начальной выходной частоте продолжительность тактовых подинтервалов и тем больше количество модулирующих сигналов внутри тактовых интервалов, тем из большего числа им- пульсов формируется на начальной выходной частоте полуволна выходного напряжения преобразователя. Упомянутое начальное число модулирующих сигналов внутри тактовых интервалов при этом определяется из выражения N/K, т.е., например, при и ,5 на начальной частоте внутри тактовых интервалов будет формироваться по четырнадцати модулирующих сигналов управления. В случае, когда указанное частное от деления является дробной величиной, начальное количество модулирующих сигналов управления находится округлением в большую сторону. Конкретное значение параметра К должно задаваться, исходя в первую очередь из требований к динамическим свойствам преобразовательной системы и к гармоническому составу ее выходного напряжения в области низких и средних выходных частот, руководствуясь тем правилом, что большее число импульсов в выходной полуволне на начальной частоте (меньшее К) способствует улучшению гармонического состава выходного напряжения и динамических свойств системы.

Процесс регулирования частоты выходного сигнала преобразователя как в пусковом так и в номинальном режимах работы базируется в рассматриваемом случае, как показано стрелками на фиг. 3, на постоянной поэтапной вариации длительностей основных и модулирующих сигналов управления, формируемых в тактовых точках, соответствующих центрам упомянутых тактовых интервалов (в точке 90° применительно к полупериоду проводящего состояния вентилей и в точке 270° на полупериоде закрытого состояния ключей). Отмеченный принцип формирования управляющих сигналов, существенной особенностью которого является непрерывное отождествление (кодирование) продолжительностей формируемых в центрах тактовых интервалов основных и модулирующих управляющих сигналов с длительностью основного массива сигналов, за счет чего осуществляется плавный безударный переход от одного поддиапазона управления к другому, может быть поэтому определен как широтно-кодо- вый.

Внутри поддиапазонов регулирования, на которых, как показано на фиг. 3, а, в центрах тактовых интервалов формируются основные сигналы управления, регулирование величины выходного напряжения осуществляется путем изменения продолжительностей А модулирующих сигналов по определенным зависимостям. На поддиапазонах, на которых, как показано на фиг. 3, б, в серединах подинтервалов формируются модулирующие сигналы управления с варьируемой длительностью 1, продолжительность Я остальных модулирующих сигналов находится в соответствии с другими функциональными зависимостями. Граничные значения частот И и , переходных от одного поддиапазона регулирования к другому, определяются при этом через соответствующие параметры режима управления.

Известно, что одним из наиболее экономичных и часто применяемых в номинальных режимах работы законов управления преобразователями для систем частотно- регулируемого асинхронного электропривода является управление по закону постоянства отношения величины напряжения к частоте, при котором, как показано на фиг. 2 для частотного диапазона номинального регулирования 2F0 - NF0 7F0, величина напряжения растет прямо пропорционально с увеличением выходной частоты

преобразователя. Известно также, что в кратковременном пусковом режиме преобразователя, нагруженного на асинхронный электродвигатель, относительная величина напряжения должна быть существенно повышена по сравнениюс номинальном режимом, в этом случае в диапазоне пусковых частот целесообразно поддерживать величину напряжения повышенной и постоянной, а в качестве верхней границы

диапазона пусковых частот принимать частоту, равную удвоенной начальной частоте FO (см. диапазон Fo - 2F0 на фиг. 2).

В соответствии с рассматриваемым алгоритмом управления конкретные значения

вышеупомянутых граничных частот и параметров управляющих сигналов, через которые реализуется требуемый закон управления, последовательно определяются как:

- Fir) (X + Y + 2/3)F0,

где X - V- Q/2 + VET, Y У-О/2- ЕГ , Q 23/3-Т-16/27,

Р S - 4/3, D(P/3)3 + (Q/2)2;

при этом для пускового режима работы, для диапазона выходных частот преобразователя Fo - 2F0:

8,1+(Ц-1У

Ь 1 + 1 к ,

при определении FI :

(N-1)(2l-1)-2 (1-1)(21-1)(1-К)

а при определении FI :

T(N- 1 )(2I- 1 )+2

-- 2 i(2 I- 1 )(1 -К)

Для номинального режима работы преобразователя при определении F| :15

sei+J jЈj +

(N-D2

20-1)(2i-1)(1

тN (М- 1 )2

(1-1)(1-К)

1Г

а при определении FI :

е-1 + (N-1)(N-1)2r

1 - К2i(2i-1)(l-K) зо

т N ( N - 1 )2 21(1-К

В

режиме

при

а длительность

F F Fn-1

пусковом

ISJ-2 А Т2ТП ГприР| ,,1 r(2i-1)N-2

Л T 3(2l-1)FN Л 6(2i-1)FN -2 (i - 1) г. В номинальном режиме работы преобразователя, когда NF0 2: F 2F0, на поддиапазонах выходных частот, при которых FI F FM , продолжительность А всех модулирующих сигналов управления опре11 1

деляют как А -уп-т -г г к, , а на частотных поддиапазонах, на которых F F FI , продолжительность Я всех, за исключением центрального на тактовом интервале, модулирующих сигналов управления находят как

6F0N (2i- 1 ) центрального модулирующего сигнала управления находят как А 1/6F - 2(1-1) т- -1/6(2i-1)F0N. Во всех вышеприведенных зависимостях параметр i характеризует количество модулирующих сигналов управления, формируемых внутри половин тактовых интервалов, включая центральный на гтол10

15

0

5

о

5

0

ес

0

5

упериоде модулирующий сигнал на поддиапазонах регулирования, на которых Fj1 F Fi.

На первом, начиная с пусковой частоты FO, поддиапазоне регулирования, алгоритм формирования управляющих сигналов и начальное количество управляющих сигналов i внутри половин тактовых интервалов должны определяться следующим образом. В первую очередь находится частное от деления N/2K, характеризующее начальное значение i, при этом в случае дробной величины N/2K полученное значение округляется до ближайшего целого числа в большую сторону. Исходя из полученного значения i, опре- деляются соответствующие данным значениям i, N и К величины граничных частот FJ и FI , причем определение указанных величин должно производиться по представленным выше Зависимостям, описывающим пусковой режим работы преобразователя. В случае, когда найденное таким образом первое значение F, окажется меньше пусковой частоты F0, алгоритм формирования управляющих сигналов на первом поддиапазоне регулирования, в зоне FI F Fo, должен соответствовать варианту управления при FI F Ft (фиг. 3,6), в противном случае управляющие модулирующие сигналы должны формироваться в зоне F I F F0 по второму из упомянутых алгоритмов (фиг. 3,а). Следует еще раз отметить, что в диапазоне пусковых частот преобразователя F0 - 2F0 все параметры режима управления должны определяться в соответствии с соотношениями, описывающими именно пусковой режим работы.

В соответствии с вышесказанным применительно к рассматриваемому режиму управления с и .5, начальное значение параметра i для анализируемого варианта определится как i , для которого значения первых граничных частот соответственно равны F 1,022 F0, F 1,140 FO, соответственно, поскольку в первой зоне управления FT F F0 , начальный алгоритм формирования соответствует форме управляющих сигналов, приведенной на фиг. 3, а, который после частоты F сменится вторым опорным алгоритмом (фиг. 3,6), который продлится вплоть до достижения выходной частотой значения F , после чего наблюдается уменьшение на единицу численного значения параметра i (). Дальнейший переход от одного поддиапазона регулирования к другому в пусковом режиме производится на частотах Fe 1,196 F0. Fe - 1,359 Fo, Fs - 1,437 F0. Fs1 1,673 F0.

F4 1,790 Fo. Значение следующей по порядку граничной частоты F/Г лежит выше верхней границы пускового режима (выше частоты 2F0), поэтому дальнейшее определение FI и FI должно производиться уже по другим из вышеприведенных зависимостей, характеризующим номинальный режим управления. Соответственно по другим зависимостям, начиная с частоты 2F0, должны определяться продолжительности модулирующих сигналов управления Я и Л . Опреде- ленные подобным образом значения граничных частот в номинальном режиме работы преобразователя соответственно равны: FV 2,152F0, F3 2.368 F0. Рз 2,913 Fo, F2 3,484 F0, F2 - 4,286 F0, Fi - 7F0.

Следует отметить, что изменение продолжительности тактовых подинтервалов от выходной частоты по базовой нелинейной зависимости вплоть до верхней частоты NFo приводит к тому, что в диапазоне верхних выходных частот преобразователя, характеризуемом повышенными значениями выходного тока, продолжительность межкоммутационных интервалов быстро уменьшается, что может привести к срыву инвертирования и снижает тем самым на: дежность функционирования преобразовательной системы, С целью частичного устранения указанного недостатка, а также улучшения спектрального состава выходного напряжения преобразователя, целесообразно, начиная с частоты F (F2 Fi). на которой продолжительность модулирующих сигналов управления равна половине длительности тактового подинтервала, и до верхней выходной частоты преобразователя продолжительность тактовых подинтервалов (двух подинтервалов внутри каждого тактового интервала) принимать равной т 1/12F (см. пунктирное изменение кривой на фиг. 2). Определение величины F применительно к конкретному режиму управления при этом производится из соотношения

F (X + Y + 2/3)F0,

ъ. з.

г - - -JI-- --

где X V- 0/2 + YD, Y Y- Q/2 - VD, Q 2S/3 - N(N-1)2/2(1-K) - 16/-27, D (Р/3)3 + (Q/2)2,

Р - S - 4/3, S 1 + K(N-1)2/(1-K). Так, для анализируемого режима (, .5) расчетное значение 4,912 F0.

Дополнительное улучшение спектрального состава выходного напряжения преобразователя, особенно в области пониженных и средних выходных частот, может быть достигнуто за счет формирования дополнительной последовательности модулирующих сигналов управления. Указанные

дополнительные сигналы формируются при этом на крайних тридцатиградусных участ- ках полупериодов управления, внутри зон 0-30,150-180,180-210 и 330-360 эл.град. При этом местоположения ближних к границам

полупериодов фронтов дополнительных модулирующих сигналов управления определяют путем сдвига на ±60 эл.град. ближних к серединам полупериодов фронтов соответствующих главных модулирующих сигналов управления с продолжительностью А. Длительность у упомянутых дополнительных сигналов управления определяется при этом в соответствии с упрощенной зависимостью у КГ( т-Я), применительно к которой для диапазона выходных частот F0 - F1 ,268, а при NF0 F F1

„г 0,268 NF0-0,193 ,075F , КГ NF-F m (см. зависимость КГ от F на фиг. 2).

Описанное формирование дополнительных модулирующих сигналов управления приводит, как показано на фиг. 3 пунктиром, к видоизменению формы выходного напряжения преобразователя, тождеCTeeHHOfo тому, при котором результирующая выходная кривая получается в результате суммирования основной последовательности выходных импульсов с дополнительной последовательностью, гармоники которой находятся в противофазе с соответствующими паразитными гармониками основной последовательности импульсов и вызывают тем самым их исключение или уменьшение (компенсируют амплитуды

паразитных гармоник). Приведенные выше значения безразмерного коэффициента КГ обеспечивают при этом практически полное исключение из спктра кривой выходного напряжения преобразователя как в зоне пус

ковых частот, так и на верхней выходной

частоте NF0, наиболее нежелательной пятой паразитной гармонической составляющей и значительное снижение амплитуды седьмой гармоники.

Следует отметить, что в процессе управления преобразователем по описанному алгоритму из спектра его выходного напряжения на всем диапазоне регулирования может быть исключена любая из пара

зитных гармоник, для этого продолжительность удополнительных модулирующих сигналов управления должна изменяться в соответствии с нижеприведенной нелинейной зависимостью:

v-23rctQA 42:4(B+C)C У T arctg2(В+С)

где К - номер исключаемой из спектра выходного навпряжения паразитной гармоники; для частотных поддиапазонов FI Э: F FI +I , а также при NF0 S F

A 4sln± s,)s,

В-4,..,

2D

. ЯГ ITkJt , kr

xcosk - j-sln slnY: а для частотных поддиапазонов FI F

A 4slnkr(g 3J sin

k(T-Ir-A ) . lor. 2sm 3

)cosk t A 4r:

функционального преобразователя 3. Частота следования импульсов генератора 2 определяет частоту выходного сигнала блока развертки (генератора симметричного пилообразного напряжения) 4, которая на всем диапазоне регулирования в 6 раз выше выходной частоты преобразователя. Сигнал блока 4 постоянно сопоставляется в блоке формирования управляющих импульсов 5 с

выходными сигналами Уз функционального преобразователя 3, величина которых пропорциональна текущим значениям положений фронтов управляющих сигналов и выходных импульсов а - cti внутри тактовых интервалов (см. временные диаграммы UAB на фиг. 3). Указанные значения «предварительно определяются расчетным путем из соотношений, характеризующих режим формирования управляющих сигналов как

для пускового, так и для номинального диапазонов регулирования. При этом следует учитывать, что:

25

«1 60° + ( г - А )/2 , ai «1 +Л,

03 «1 +Г, . . .«21 «21-1 +А.

Сущность изобретения-способ управления заключается в последовательном формировании со сдвигом в 60 эл. град, управляющих сигналов на вентили трехфазной мостовой схемы, при котором осуществляется модуляция центральных на полупериодах управления тактовых интервалов, сопровождаемая непрерывным кодированием (отождествлением) продолжи- тельностей формируемых в серединах упомянутых интервалов основных иТиодулиру- ющих сигналов управления с текущими значениями выходной частоты. Изменение продолжительнОстей тактовых подинтерва- лов, внутри которых формируются модулирующие сигналы управления, по параболической зависимости с фокусом в начальной точке частотного поддиапазона позволяет увеличить число импульсов в выходной полуволне в зонах начальных и средних частот, требуемый коэффициент увеличения входит при этом в функциональные зависимости, описывающие режим формирования управляющих сигналов. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. СО с

,. . I k r . k A k я С 4 sin -д- sin -я- cos x

71 Г

kn , kr

xcosk Ј- -sin sln-Y +

f n ktt . . rn (2 I- 1)r + 2 cos -g- sin k -g- - Лg-

A kr -yjsln-g-.

Достаточно сложные преимущественно нелинейные зависимости, характеризующие режим проведения приемов описанного способа управления, целесообразно осуществлять при помощи современных цифровых (микропроцессорных) средств управления. На фиг. 4 представлена блок-схема системы управления преобразователем, выполненной по вертикальному принципу, базовые блоки которой строятся на цифровой основе. Ниже приводится характеристика состава системы и принципа ее функционирования.

При помощи блока задания частоты 1 осуществляется задание требуемой выходной частоты преобразователя, на его выходе формируется сигнал Ui, пропорциональный значению выходной частоты, который поступает на входы тактового генератора 2 и N/K-канального по выходу

В моменты равенства текущих значений сигналов блоков 3 и 4, как показано на внутренней временной диаграмме на фиг. 4, блоком 5 вырабатываются команды на формирование фронтов управляющих (и выходных) импульсов, которые распределяются по соответствующим вентилям

преобразователя в соответствии с принятым опорным законом 180-градусного управления при помощи логического распределителя управляющих импульсов б, соединенного своими тактовыми входами с

соответствующими выходами трехразрядного регистра 7, работа которого на всем диапазоне регулирования синхронизируется тактовыми импульсами генератора 2 (отмеченные блоки являются типовыми

широкоизвестными схемами, подробное описание которых имеется, например, в кн. Калашникова Б.Е, и др. Системы управления автономными инверторами. М., Энергия, 1974, гл. 3, параграф 22).

- Таким образом, описанные базирующиеся на нелинейном изменении законы формирования управляющих сигналов на вентили преобразователя позволяют обеспечить, за счет увеличенного количества управляющих и выходных сигналов на полупериоде в зоне низких и средних выходных частот, улучшение динамических свойств системы в указанных зонах, а также улучшение гармонического состава выход

ного напряжения, Приведенное видоизменение номинального закона управления в зоне пусковых частот позволяет повысить надежность осуществления весьма важного несложного режима пуска преобразователя, нагруженного на асинхронный электродвигатель. Отмеченные преимущества могут быть с эффектом использованы при созданий прёобразбва тельны х систёмТсЖ д ля типовых, так и для специальных структур ча Ётбтйо-ре гул1 руемого электропривода переменного тока.

Формула изобретения 1. Способ шйротно-кодового у пра вления вентильным преобразователем для частотно-регулируемого электропривода с N-крат- ным, начиная с частоты F0, диапазоном регулирования частоты и величины выход- нб7б напряжения ; при котором основные вентили разных фаз и групп преобразователя периодически включают и выключают с взаимным фазовым сдвигом в 60 эл. град в последовательности +А, -С, +В, -А, +С, -В, при этом для каждого вентиля в течение одного полупериода от 0 до 180 эл.град. формируют интернат проводимосУи венти- ля, в течение другого полупериода от 180 до 360 эл.град. формируют интервал закрытого состояния вентиля, на центральных внутри полупериодов тактовых интервалах от 60 до 120 и от 240 до 300 эл.град. симметрично относительно середин полупериодов формируют модулирующие сигналы управления, разноименные с соответствующим полупериодом управления, число которых последовательно уменьшается с ростом выходной частоты преобразователя F, причем генерирование указанных модулирующих сигналов производят в перединах тактовых подинтервалов с продолжительностью т, внутри каждого тактового интервала начало первого из подинтервалов и конец последнего из них синхронизируют, соответственно с началом и концом тактового интервала, формирование каждого 1-го от начала (и от конца) до середины тактового интервала модулирующего сигнала управления осуществляют при изменении выходной частоты преобразователя от F0 до граничной частоты F,, при этом, в номинальном режиме работы на поддиапазонах выходных частот, пр и которых Ff F Ff+1 (Fi FI Fi+1 ), продолжительность А всех модулирующих сигналов управления опре111

деляют как Я (-р с м ) а на частотных поддиапазонах, на которых Ft F Fi, наряду с основным массивом модулирующих сигналов управления с продолжительностью Я в серединах тактовых интервалов формируют центральный модулирующий сигнал с длительностью Я , отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических свойств и гармонического состава выходного напряжения преобразователя в пусковом режиме и в диапазоне пониженных и средних выходных частот, а также с целью повышения надежности осуществления процесса пуска преобразователя, нагруженного на асинхронный двигатель, на всем диапазоне N-кратного регулирования частоты и величины напряжения, длительность т тактовых подинтервалов изменяют

в соответствии с зависимостью

T(F-Fo)2(1-K) + KFUN-1)2) 6 F ( N - 1 ) 2 N

при этом зйаЧёния упомянутых граничных частот Fi1 и Fi определяют как Fi n (X + Y + 2/3)F0,

где X - V- Q/2 + VET , Y - 0/2 - YD, Q 2S/3-T- 16/27,

P S-4/3, D (P/3)3 + (Q/2)2;

при этом в пусковом режиме работы, в диапазоне выходных частот преобразователя

F0 + 2F0:

s-1( (N-1)2K ,1 - К

при определении FJ :

(М-1)(21-1)-2 2(l-f)(2l-1)(1-K)

- „

а при Определении FJ :

T-(N- 1 )(2l- 1 )+2 21(21-1)(1 -К)

для номинального режима работы преобразователя при определении Ff:

S 1+iNTLil2J +

+

(N-1):

2(1-17(2ГП)(1 -К) т N ( N - 1 )2

:ЦТ-1)(1-тП

а при определении FI :

. (N-1)2KfN-lf

1-К21(21-1(1-К)

N(N-1)2. 1 21(1 -К)

в

пусковом

, N-2 .

л -тпт-гтп 1 при

It

режиме при FI F FI-И

12TFN

F,

F

FT:

10

1

3(2i-1)FN

(1-1)г:авноми- 15 у |аг«дА-УА2-4(в+с)с

нальном режиме работы преобразователя, когда NF0 S F 2F0, при И SF F 1

Я - т -,

,A 1/6F-2(M)r6 Fo N (2 f - 1 ) -1/6(2I-1)F0N.

F (X + Y + 2/3)F0,

2(В +С)

где К - номер исключаемой из спектр ходного навпряжения паразитной гарм 20 ки; для частотных поддиапазонов FI Fi-и, а также при NF0 F

A-4eln-ifleln.ln

В

;4sini|icosiO|± sln

где X - Y-Q/2+УЕГ, Y V- 0/2 - VD, Q 2S/3 - N(N-1)2/2(1-K) - 16/27, D (P/3)3 + (Q/2)2,

P S-4/3, S 1 + K(N-1)2/(1-K).

нительных сигналов управления определяют в соответствии с зависимостью (г-А), применительно к которой для диапазона выходных частот F0 F КГ 0.268, а при NF0 F F

.... 0,268 N Fo- 0.193 0,075 F КГ NF-F

10

2-4(в+

2(В +С)

где К - номер исключаемой из спектра выходного навпряжения паразитной гармони- ки; для частотных поддиапазонов FI F Fi-и, а также при NF0 F

A-4eln-ifleln.

В

;4sini|icosiO|± sln ;

С 4 sin 4p sin cos xcosk |-- -sln sln- ;

35 а для частотных поддиапазонов РГ F

A 4slnfcr(l-D,.,lc(r-lT-A)

sfn

Клг

В 4 sin cosk(r-f-A/)sinJf;

Ikr

l-TC 4 sin - sin cos

kA

T(

V.n

n r

kjr , kr

sin

40 45

50

+ 2coS Slnk f-C2l:1)r

A , . kT -yjsln-j-.

Z 0

tj O

Ј01

80 0/

, гглф

V

t

г г

p

/v / .Z

/7 A

/

E0818II

а Ч/

««t

1

f 5 d2H d2i

«Ил

r- I r

%

Редактор Н.Коляда

Составитель В. О лещу к

Техред М.МоргенталКорректор О.Густи

- н ФмгЗ

ФигЧ