Способ управления трехфазным непосредственным преобразователем частоты Советский патент 1978 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления непосредственным преобразователем частоты.

Известны способы управления нолностью управляемым непосредственным преобразователем частоты путем подключения фазы к входной фазе, мгновенное значение которой близко к мгновенному значению задающего напряжепия 1.

Недостатком такого способа является неудовлетворительная форма выходного напряжения.

Из известных способов наиболее близок но технической сущности к изобретению снособ, при котором в течение периода коммутации все фазы нагрузки ноочередно подключаются ко всем фазам питающей сети на равные интервалы времени 2.

Недостаток этого снособа управления состоит в наличнн в спектре выходного напряжения преобразователя составляющих, частота которых определяется суммой частоты питающей сети и частоты коммутации. Эти паразитные составляющие по частоте незнам тельно отличаются от выходной частоты основной составляющей, частота которой определяется разностью частоты питающей сети и частоты коммутации, и существенно ухудщает эффективность частотного регулирования асинхронного двигателя, создавая тормозящие моменты. Особенно значителен тормозящий момент от составляющей с частотой, равной сумме частоты питающей сети и удвоенной частоты коммутации. Другие суммарные составляющие создают меньщие тормозящие моменты ввиду их подавления в активио-иидуктивной нагрузке.

Цель данного способа управления непосредственным преобразователем частоты-улучшеиие спектрального состава выходного нанряжения преобразователя.

Для этого при известном снособе управления трехфазным непосредственным преобразователем частоты для питання частотно-унравляемого асиихронного двигателя, содержащего три группы 113 трех полупроводниковых ключей неремрнного тока, состоящем в том, что в течение нериода коммутации подключают все фазы нагрузки ко всем фазам питаю„ 1,„

щей сети, в течение - периода коммутации /

о

подсоединяют каждую фаз.у нагрузкн к дву.м фазам сети, причем каждую фазу нагрузки

-Lr

нодключают пп время 6

j

т

сети, затем на время

72

1 Т2

сети и на время - Т - внов сети, а в течение следующих- Т эту фазу нагрузки подключают по тому же закону к второй и третьей фазам сети, а затем к третьей и первой фазам питающей сети. На фиг. 1 представлена принципиальная схема силовой части непосредственного преобразователя частоты; на фиг. 2 - эпюры переключающих функций и кривая выходного напряжения одной фазы преобразователя, управляемого по предлагаемому способу. При разложении в ряд Фурье коммутационных функций .«)т+irE - , , / .АЯ . ,kK.kv. 1 г I X ( sin --h sinsm - j cos kQ.t, ()-T + irll(-)x (kTt- . . kit.. k-f. , sin - + sm T j x(Q.- -« T + -X , . / . kn .k-K.. fin , X ( SinЬ sinsm - cos A X 623 / xfQ/ + ). / Ha фиг. 1 приняты следующие обозначения: 1-9 - полупроводниковые ключи переменного тока; 10 - нагрузка; И, 12, 13 - фазы питающей сети. Устройство работает следующим образом. Подключение нагрузки 10 группой полупроводниковых ключей 1, 5, 9 переменного тока к фазам 11, 12, 13 питающей сети происходит в тот интервал времени, когда 1, ключей 2, 6, 7 - когда ф2(й/) 1 и ключей 3, 4, 8 - когда фзСйО 1Как видно из фиг. 2, кривая напряжения на одной фазе нагрузки получается как результат сложения произведения коммутационных функций ij)i(Q)-f-i|)3(iQO на соответствующие напряжения фаз питающей сети „ +ta.+ t,., f/a 1. + + . fJc Isf/i 4- Ф.г + .3, и, (Ut и sin fwt - г гт гI у и, и sm со/ + -- Подставляя выражение (2) в выражеение (1), получаем с учетом приведенных аналитических выражений фь фг, Для коммутационных функций U, (.)t + , X (ш 4Q) / + 1 и sin (Ш+5Й) t+,,, (3) где Q-угловая частота коммутации; (О - угловая частота питающей сети. Напряжения на других фазах нагрузки отличаются от выражения (3) тем, что слагаемые одинаковой частоты взаимно сдвинуты на третью часть соответствующего периода. Из выражения (3) следует, что предлагаемый способ управления преобразователем позволяет исключить из кривой выходного напряжения составляющую с частотой co+2Q. Таким образом, предлагаемый способ управления преобразователем исключает из кривой выходного нанряження преобразователя составляющую с частотой co-f-2Q, повышая частоту ближайшей паразитной составляющей до значения ю-4Q, которая относительно легко подавляется в кривой тока активно-индуктивной нагрузки. Вследствие подавления паразитной составляющей кривой тока в частотно-управляемом асинхронном двигателе оказывается подавленным и наразнтный электромагнитный момент, что способствует повышению эффективности частотного регулирования двигателем. Формула изобретения Способ управления трехфазным непосредственным преобразователем частоты для питания частотно-управляемого асинхронного двигателя, содержащим три группы из трех полупроводниковых ключей переменного тока, состоящий в том что в течение периода коммутации подключают все фазы нагрузки ко всем фазам питающей сети, отличающийся тем, что, с целью улучшения спектрального состава выходного напряжения, в течение - периода коммутации Т подключают каждую фазу нагрузки к двум фазам сети, причем каждую фазу нагрузки подключают на время 1 ™..I - У к первой фазе сети, затем на время Т - к второй фазе сети и на время - Т - вновь к первой фазе сети, а в течение следую2щих-Т эту же фазу нагрузки подключают по тому же закону к второй и третьей фазам сети, а затем к третьей и первой фазам питающей сети.

Источники информацпп, принятые во внимание при зксиертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 221817, кл. Н 02Р 13/16, 1966.

2. Jessee, Sparen Constant frequency a. с. power Usig variable speed generation. Appl. and Ind. 1960, Jan, p. 411.

ч

/ 5 /

7/8/3

X

/

/

/

/

/

/

, / / ./

/2 SJf/g f

т j

i