Способ одноканального импульсного управления многофазными вентильными преобразователями Советский патент 1978 года по МПК H02P13/16 

ного напряжения в число раз, равное числу опорных напряжений, н образующуюся в результате сравнения последовательность имнульсов разделяют путем временной селекцин, синхронной е предварительным квантованием опорных и модулирующих напряжепнй, на отдельные импульсные последовательности, число которых равно произведению числа опорных и модулирующих папряжений.

На фиг. 1 приведена функциональная блоксхема, иллюстрирующая нредлагаемый способ; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие способ унравления на примере трехфазного пепосредственного преобразователя частоты.

На блок-схеме показаны т фазный генератор опорных напряжений 1 (напряжения Ua, Иь, Uc) /Па-фазный генератор модулирующих напряжений 2 (напряжения Ux, Uy, Liz), устройство сравнения 3, управляемые ключи 4-7 и блок управления ключами 8.

Опорные напряжения Ua, Ub, Uc (синусоидальной или пилообразной формы) преобразуются с помощью ключа 4, работающего на повышенной частоте, в импульсные, нелерекрыващиеся во времени, как показано на фиг. 2, а соответственно белыми, защтрихованны1 1и и черными импульсами. Это дает возможность подать их (поочередно) на один вход устройства сравнения 3.

На другой вход устройства сравнения 3 подаются таким же образом преобразованные ключом 5 модулиру ощпе напряжения синусоидальной или другой формы от генератора 2, с тем только отличием, что частота работы ключа 5 мепьще частоты работы ключа 4 в rai раз (например mi -3). На фиг. 2, а интервалы подключения модулирующих напряжений U, Uy, Uz () выделены на кривых толстыми линиями. Таким образом, на входах устройства сравнения в любой момент времени действует только одно опорное и одно модулирующее напряжения.

Устройство сравнения 3 работает таким образом, что сигнал на его выходе будет только когда опорное напряжение превышает модулирующее напряжение. На фиг. 2, б, в, г показаны эти зоны работы устройства сравнения при сравнении опорного напряжения Ua. с модулирующими напряжениями Ux, Uy, Uz соответственно. С учетом импульсного характера сравниваемых напряжений сигналы на выходе устройства сравнения внутри указанных зон будут иметь имнульсный характер, как показано на фиг. 2, д, е, ж для тех же напряжений. На фиг. 2,3, и показаны также выходные импульсы устройства сравнения нри сравнении модулирующего напряжения Ux с опорными напряжениями U и U соответственно.

Разделение общей последовательности импульсов, образующейся после сравнения, на отдельные импульспые последовательности для вентилей осуществляется путем временной селекции с номощью ключей 6 и 7. Ключ б работает синхронно с ключом 4, а ключ 7 - синхронно с ключом 5, хотя возможна н обратная синхронизация ключ 6 с ключом 5 и ключ 7 с ключом 4. Число выходов ключа б равно числу опорных напряжений. В результате на каждом выходе будут присутствовать

юлько импульсы от сравнения одного опорного напряжения со всеми модулирующими нанряжениями. В свою очередь ключ 7 разделяет импульсы с каждого выхода ключа 6 еще но каналам, число которых равно числу модулирующих напряжении. В итоге на каждом выходе ключа 7 будут присутствовать импульсы от сравнения одного опорного и одного модулирующего напряжения, которые и используются для управления вентилями.

Из-за импульсного (дискретного во времени) сравнения опорного и модулирующего нанряжений момент сравнения будет определяться с некоторой ошибкой по углу (Да), как показано на фиг. 2, б,д для канала ах (Ua-

Ux). Величина этой ошибки может достигать периода квантования модулирующего напряжения, так как в известных системах непрерывного сравнения аналоговых сигналов ошибка сравнения составляет величину порядка 1° на частоте 50 Гц, то для получения такой же ошибки нри предлагаемом способе частота квантования модулирующего напряжения дожна быть не менее 20 кГц, что легко обеспечивается нри использовании для ностроения системы интегральных схем.

При использовании предлагаемого способа для управления вентильным преобразователем с выходом на постоянном токе надобность в квантовании модулирующего нанряжения, которое теперь будет одно, отпадает (ключи 5 и 7 исключаются).

Учитывая, что последовательности имп льсов отпирапия для вентилей всех фаз преобразователя формируются в однотипных услоВИЯХ в одном фазосмещающем тракте, принципиально исключается возможность несимметрии имнульсных носледовательностей для различных фаз нагрузки, что гарантирует достижение симметрии фаз выходного напряжеПИЯ, т. е. повышение качества выходного нанряжения. Дианазон изменения фазы имнульеов отпирания определяется длительностью восходящих участков опорных напряжений и при синусоидальной их форме равен я, а для

опорных напряжений пилообразной формы -

может достигать 2 я при соответствующей

длительности рабочего хода пилы, что также

повышает качество выходного напряжения.

Нредлагаемый способ применим не только

для вертикального метода унравления, но может быть реализован н для следящего, и для цифрового методов.

1аким образом, нредлагаемый способ управления позволяет повысить качество выходного напряжения преобразователя за счет повышения симметрии выходных нанряжений по фазам и расширения диапазона изменения фазы импульсов отпирания. Кроме того, предлагаемый способ имеет более широкую область

нрименения но сравнению с известными,

Формула изобретения

Способ одноканального импульсного управления многофазными вентильными преобразователями, заключающийся в том, что моменты формирования импульсов управления определяют путем поочередного сравнения опорных и модулирующих напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения преобразователя за счет повышения симметрии выходных напряжений по фазам и расширения диапазона изменения фазы импульсов отпирания, опорные напряжения перед сравнением предварительно преобразуют путем квантования в импульсные неперекрывающиеся, модулирующие напряжения также преобразуют в импульсные неперекрывающиеся с частотой следования импульсов меньшей части импульсов опорного напряжения в число раз, равное числу опорных напряжений, и образующуюся в результате сравнения последовательность импульсов разделяют путем временной селекции, синхронной с предварительным квантованием

СП опорных и модулирующих напряжений, на отдельные импульсные последовательности, число которых равно произведению числа опорных и модулирующих напряжений.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Вчерашний В. П. и др. Одноканальные системы унравления многофазными вентильными преобразователями. «Электротехничеекая промышленность. Сер. «Преобразовательная техника, вып. 7, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР N° 239403, кл. Н 02Р 13/16, 1967.

3.Авторское свидетельство СССР № 139717, кл. Н 02Р 13/16, 1963.

ff

Ua

.JZ

(oz)

Qиj

ax

.I ILDIJL.

D11D,

Sx

ж