Устройство для управления трехфазным непосредственным преобразователем частоты Советский патент 1978 года по МПК H02P13/30 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ

каждой из ДС-цепочек подсоединена к истоку полевого транзистора/ затвор которого связан с чувствительным органом регулятора выходного напряжени соответствующего выходного вывода преобразователя.

Такое выполнение устройства па|эво ляет исключить отдельный трехфазной задающий тенератор с регулируемой амплитудой, что удрощает его схему, а также улучшить форму кривой выходного напряжения преобразователя, так как все три двойных Т-образных моста за счет MX взаимной синхронизации имеют одинаковую частоту и, следовательно, одинаковые амплитуды и фазочастотные характеристики.

На чертеже дана принципиальная электрическая схема описываемого устройства.

Генератор 1 переменного тока подключен к трехфазному преобразователю 2 частоты с непосредственной связью, каждый из выходных выводов 3-5 которого связан с соответствующей фазой 5-8 нагрузки. Управление силойьами тиристорами каждой фазы преобразователя осуществляется системой управления с фазами 9, 11.

Для получения на выходе преобразователя частоты синусоидальной формы кривой напряжения на вход системы управления каждой фазы преобразователя подается синусоидальный модулирующий сигнал, частота которого определяет частоту выходного ;напряжения , преобразователя, а величина напряжения - напряжение на выходе преобразователя.

В общем случае в кривой выходного напряжения преобразователя частоты содержатся как высшие, так и низшие (ниже основной) гармоники, включая субгармоники и постоянную составляю щую. При резко нелинейной нагрузке и различных асимметриях в многоканальной системе управления преобразователем искажения усугубляются.

Для улучшения формы кривой выходного напряжения преобразователя используется отрицательная обратная связь по форме кривой выходного напряжения, принцип работы которой основан на том, что из кривой выходного напряжения вычитается основная гармоника, а оставшиеся гармонические составляющие, за исключением гармонических на частотах коммутации, которые убираются силовыми фильтрами 12-14, заводятся в противофазе в систему управления.В ка.честве фильтра, исключающего основную гармонику в цепи отрицательной обратной связи по форме кривой выходного напряжения, используются двойные Т- бРазные мосты 15-17 соо ветственно в каждой фазе нагрузки.

Эти мосты содержат два Т-образных плеча: низкочастотное плечо, qciCTOHщае из резисторов 18 и 19 и конденсатора 20, и высокочастотное плечо, состоящее ив конденсаторов 21 и 22 и резистора 23.

Операционные усилители 24 и 25 служат для развязки двух плеч моста и упрощения настройки, а операционный усилитель 26 - для усиления и инвертирования сигнала с выхода двойного г-образного моста. Цепь релаксатора на усилителе 27, сопротивлен ях 28-30 и конденсаторах 31 и 32 служит для возбуждения двойного Т-ос разного моста.

Т-образный мост работает следующим образом.

При включении в результате действия положительной обратной связи (сопротивления 28 и 29) происходит скачкообразное изменение напряжения на входе усилителя 27. Этот перепгш напряжения подается на вход фильтра (неинвертирующий вход усилителя 33)|, настроенного на частоту основной ra Jмоники. В результате этого на выход фильтра, (входе усилителя 26) выдел я-, ются все гармоники, кроме основной, на которую настроен фильтр. Усилитесь 26 инвертирует и усиливает напряжение фильтра, что приводит к компенсации тех гармоник в точке 34, частоты которых отличны от резонанснгй частоты фильтра.

Таким образом, в точке 34 формируется полуволна напряжения синусоидальной формы.

Для обеспечения трехфазной работы двойные Т-образные мосты 15-17 связаны между собой сопрфтивлениями 35-37 в точках 38-40. Для пЬвышения качества формы кривой выходного напряжения на вход двойного Т-образного моста (инвертирующий вход усилителя 33) подается выходное напряжение преобразователя частоты через интегратор (усилитель 41 и конденсатор 42), исключающий из выходного напряжения гармоники, частотыкоторых выходят за полосу пропускания преобразователя частоты.

На выходе двойного Т-образного моста выделяются гармоники выходногд напряжения, кроме основной, и постоянная .составляющая. 1 точке 34 имеется эталонное напряжение с наложенными на него в противофазе гармониками выходного напряжения. Этот сигнал поступает в систему 9 управления.

Для регулирования служит цепь, содержащая полевой транзистор 43 и чувствительный орган напряжения 44. Выходное напряжение поступает на чувствительный орган напряжения 44, который выдает сигнал на затвор попевэго транзистора 43. При изменении

сопротивления полевого транзистора регулируется ё1мплитуда эталонного сигнгша в , а следовательно, и выходного напряжения.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет улуч1:чть форму кривой выходного напряжения и исключит специальный трехфазный задающий ге нератор с синусоидальной формой и регулируемой амплитудой напря-т жения из систем управления непосред стЁГенными преобразователями частоты за счет згилыкания в кольцо двойных Т-образных мостов в цепях Отрицател ной обратной связи по форме кривой выходного напряжения преобразователи.

Формула изобретения

Устройство для управления трехфа ным непосредственным преобразователем частоты, содержащее трехфазный задающий генератор, каналы обратной связи по форме кривой выходного напряжения с фильтрами на двойны}4 Т-образных мостах, состоящих из резисторов и конденсаторов, которые образуют низкочастотные и высокочастотные плечи мостов, и с интеграторами, включенными между входами двойных

Т-образных мостов и выходньЛш выводами преобразователя, а т.кже чувствительные органы регуляторов напряжения, причем выходы каждого Т-образного моста зашунтированы последова гельными ДС-цепочкамИ, о т л и ч а iqщ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения качества выходного напряжения, точки соединения резист0ров и Конденсаторов каждого высокочастотного плеча двойных Т-образных мостов соединены между собой через резисторы, а общая точка каждой из К,С-цепочек подсоединена к истоку полевого-транзистора, затвор которого связан с чувствительным органом регулятора выходного напряжения соответствующего выходного вывода преобразователя.

Источники информации, принятые вс внимание при экспертизе: 20 1. Разработка системы управления для непосредственного преобразователя частоты с естественной коммутацией. Отчет по НИР, этап IV., Новосибирск, Новосибирский электротехнический институт, 1972.

25

2. Сборник Современные задачи преобразовательной техники-. Вып. 5, Киев, 1975, с. 167-173.