Способ управления тиристорным преобразователем частоты Советский патент 1977 года по МПК H02P13/18 

1

Изобретение .относится к области управления электрическими преобразователями, cocтoящи fи из нескольких преобразователей работающих на общую нагрузку.

Известен способ управления преобраао- вателем, , в котором коммутирующий конденсатор заряжают до максимального в данный момент фазного напряжения пгитающей сетки, а {кривую выходного напряжения формируют путем: чередования интервалов нулевого напряжения с интервалами -фазногс напряжения ij . Это позволяет несколько повысить энергетические показатели, но создает в выходном напряжении много гармонических составляющих.

Известны также способы управления преобразователями , в которых управление параллельно включенными преобразоватегшми осуществляют с помощью щиротно -импулы:: ной Модуляции 2, 3. В этом случае не удается получить кривук: выходного напряжения, близкую к заданной.

Наиболее близким по технической сущности и достигаомок( результату к изобретению является способ упргавления преобразователями частоты путем подачи управляющих} напряжений на них с временным сдвигом Г4 . Основным недостатком данного способа является невозможность получения выходного напряжения квазисину- соидальной формы.

Цель изобретения - улучшение формы выходного {напряжения (тока) и уменьщенке мохцности устройств при1{удительной комм -тации.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе управлен1ш тиристор ными преобразователями частоты, состоявщими из Т аналогич1«)1Х : треобразователвй, работающих на обилую натруз, путем по-. дачй управляющих напряжений на прзеобразо- Еателис времЪнным сдвигом, сдвиг

равным -JE- радиан ло выходной часраюттоте.

Сущность способа поясняется примером его реализации на устройстве управления преобразоватепем частоты состоящим из цвух автономных инверторов, работающих 0 режиме vtcTO4.H4KOB тока на об11.1ую нагрузку.

На фиг. 1 приведена схема реализации описываемого способа управления} на фиг 2 формы тбка и напряжения на выходе преоб разоватепя.

На чертежах приняты следующие обозначв;1Ия : на 11,2-преобразователи частоты на основе автономного инвертора тока с двухступенчатой принудительной коммутацией; 3 - двигатепиь переменного тока; 4 - тахогенератор; 5 - система фор. мирования выходной частоты преобразователей 1,2 ; 6,7 - система управления автономным инвертором; 8 - регулятор скорости; 9,10 - регуляторы тока; 11, 12 система импульсно-фазового управления вьшрямителем З -. фазный ток .на -выхс де преобразователя Г; Г - фазный к на выходе преобразователя 2; 15 -Суммарный фазный ток; 16 - фазное напряжение двигателя.

Преобразователь частоты состоит из двух преобразователей ;1 и 2, питающихся От общей сети переменного тока частоты 50 Гц И работающих на общую нагрузку - двигатель 3. На валу двигателя установлен тахогенератор 4. Система 5 формирования выходной частоты преобразователей выра бативаетi импульсы двенадцатикратной частоты по сравнению с выходной частотой рреобразовагеля, из которых одна последо Увательность импульсов (допустим, с одного выхода триггера со счетным входом) используется Для управления инвертором преобразователя |1 с помощью системы уп. равления 6, другая ( с другого выхода триггера) для управления инвертором про. образователя 2 через блок 7, Таким образом управление обоими инверторами осуществляется со сдвигом в I радиан выходной частоты. Сигнал тахогенератора 4 используется, с одной стороны, в качес ве задающего в системе формирования выходной частоты ( для оптимизации режима уп равления двигателем З) с другой стороны, в качестве сигнала отрицательной обратной связи в;регуляторе скорости 8, на вход которого подается также сигнал задания по скорости Tig . Выходной сигнал регулятора скорости является задающим в регуляторы тока 9,10 обоих преобразователей на вход которых поступают также сигналы отрицательной обратной связи по постояннлму току преобразователей. Благодаря замкнутой системе регулирования постоянные токи обоих преобразователей одинаковые.

В функции сигнала рассогласования заданной скорости и фактической на вход регулятора В меняется Ток, а следовательно, и момент двигателя. Поскольку оба

инвертора работает со сдвигом в 5- i ра диан, фазный выходной ток преобразователя 1 соответствует позиции 13 (фиг 2), преобразователя 2 - позиции 14, а суммарный ток двигателя - позиции 15.

Как известно, емкость коммутирующих конденсаторов инверторов с двухзупенч той принудительной коммутацией выбирает ся из условия ограничения максимального напряжения на коммутирующем конденсаторе 1 следовательно, вентиль ных элемантах инвертора, причем Ц тпахР вно .

U9 + aAl(2LK-)/C,i I

и

c-tnoi

где К - индуктивность короткого замьг кания двигателя.

Если бы оба инвертора работали синфаа- но, в формулу (1) следовало бы; поставить 3d, С 2С , Ч .Ф.эПри использовании предлагаемого способа управления коммутации обоих преобразователей протекают раздельно и в форму/ту еледует подстваить (3, С Cj, ЧэгЕсли величину . сохранять неизменной, в последнем случае получаем выигрыш в емкости коммутирующих конденсаторов примерно в 2 раза. Если тиристорный преобразователь частоты составлен из ,71 трехфазных преобрааоватеяей, работающих лараи. ллельно и являю; дихся источникагЛ тока, то предлагаемый способ заключается в уд- равлении индивидуальными преобразователями со сдвигом в -Ж. радиан по выходной

ли частоте.

Таким образом, использовате предлагаемого способа управления позволяет улучщить характеристики двигателя, и преобразователя, причем оба обстоятельства существенные независимо один от другого. Поэтом предлагаемый способ целесообразен также для преобразователей без устройств принудительной коммутации, например для вентильного двигателя или преобразователя частоты с непосредственной связью в режиме источника .тока.

Формула изобретнния

Способ управления тиристорным преобразователям частоты, состоящим из Т1--аналогичных преобразователей, работающих на о бщую нагрузку, гтугем пода чи управляющих напряжений на преобразователи с временным сдвигом, отличающийся тем, что, с целью уменьшения мощности устройств прину.цительной коммутации, улучшения формы выходного напряжения и тока, временной сдвиг выбирают равным 4 диан по выходной частоте.

Источники .j информации , принятые внимание при аксрептизе;

1. Авторское свидетельство СССР № 347863, Н 02 М 1/08, 1971 г.

2.Патент-США №3800211, кл. 321 9 А, 1970.

3.Патент Японии № 49-31251, кп 56С6, 1969.

4. Авторское свидетельство СССР № 311344, кл. Н 02 М 1/08, 1970.

тт tTT т

иг.2