Способ управления непосредственным преобразователем частоты Советский патент 1979 года по МПК H02P13/16 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ стационарная последовательность, обусловленная импульсами ШИР, а другая - нестационарная, обусловлен ная наличием упреждения управляющих сигналов в режиме инвертирования. Наличие нестационарной последовательности импульсов в непосредстве Hfcjx преобразователях частоты с ШИР и несимметричной формой импульсов управляющего reHepatopa может быть причиной низкочастотных колебаний скорости двигателя, особенно на частотах, кратных утроенной частоте сети. Кроме этого, при переходе на режим управления с ШИР происходит скачок выходного напряжения вследствие наложения двух последователь ностей импульсов. Целью настоящего способа управления непосредственным преобразователем частоты является осуществл ние плавного регулирования выходного напряжения и исключения низкочастотных колебаний скорости .двигателя. Сущность данного изобретения за ключается в том, что в момент пуска двигателя запрещают прохождение модулированной части импульсов управляющего генератора, увеличивая угол упреждения ft отпирающих импульсов в инверторном режиме в соответствии с выходной частотой и требуемыми пусковыми характеристиками, а после разгона двигателя до заданной скорости уго упреждения Ъ уменьшают до заданного минимума, одновременно снимают запрет прохождения модулированной части.импульсов управляющего генер тора, причем при изменении нагрузк угол ft и длительность модулировани части импульсов изменяют в зависимости от изменения тока. Описываемый способ управления иллюстрируют диаграммы на фиг. 1 и фиг, 2. На фиг. 1 приведено трехфазное напряжение питающей сети У сигналы генератора Гд, Г, j.., о., i.y, л управляющие катодными и анодными группами тиристоров в выпрямительно режиме, сигналы индикаторов направ ления тока Тг,, Т-.,, Т-, Т, Т, Т 1-0 -Чэ с х v Z управляющие группами тиристоров в инверторном резкиме, а также выходное напряжение фазы А - момен пуска. На фиг. 2 приведены те же .сигналы после разгона двигателя. При пуске двигателя прохождение модулированной части импульсов упр ляющего генератора запрещается ,.в результате чего сигналы Гд, -Г -, соответствующие выпрямительному режиму, и сигналы , соответ вующие инверторному режиму, обращаются в импульсы, показанные на фиг. 1 штриховкой о При этом в кажд 4 омент времени о азь 8ается включенной одна группа тиристоров в выпрямительом режиме,а две другие - в инверторном. Поскольку переключение тиристоров в инверторном режиме осуществляется с углом упреждения fi по отношению к моменту равенства фазных напряжений сети,то на нагрузке формируется пакет импульсов напряжения, следующих с частотой f - f frt гдеЖ - число фаз питающей сети; частота питающей сети. При регулировании угла рЬ в соответствии с выходной частотой преобразователя двигатель начинает плавно разгоняться с заданными пусковыми характеристиками до заданной граничной скорости, определяемой максимально возможной величиной угла р. При достижении зтой граничной скорости преобразователь переводится в режим управления ШИР, для чего снижается запрет прохождения модулированной части импульсов управляющего генератора. После перехода на режим ШИР (см, фиг. 2) на нагрузке формируются две последовательности импульсов напряжения, подчиняющиеся известному закону, описываемому коммутационной функцией. Одна последовательность импульсов напряжения, соответствующая модулированной части импульсов управляющего генератора, является стационарной. Вторая последовательность импульсов, появляющаяся на интервалах модулятора за счет угла упреждения f , является нестационарной, так как количество треугольных импульсов в полуволне выходного напряжения зависит как от выходной части, так и от взаимного расположения модулированной части импульсов и импульсов управления, соответствующих фазным напряжениям сети. Появление нестационарной последовательности импульсов напряжения обусловлено тем, что между модулированными импульсами одна из групп тиристоров остается включённой в выпрямительном режиме, а две другие, находящиеся под током, пе{ еключаются в инверторный режим. Для того, чтобы в момент перехода на ШИР напряжение на нагрузке не изменилось скачкообразно,угол упреждения р уменьшают до заданной величины, определяемой индуктивностями входных цепей преобразователя и максимсшьным током нагрузки в момент перехода, а ширину модулированной части импульсов выбирают, исходя из обеспечения закона регулирования напряжения при изменении частоты. При изменении тока нагрузки ве/1ИЧИНУ угла изменяют, выбирая его величину минимально необходимой для обеспечения надежной коммутации тиристоров в группе. При этом среднее значение нестационарной составлязощей выходного напряжения, а следовательно, и возможные низкочастотные колебания скорости поддерживаются минимальными.

Таким образом,описываемый способ управления непосредственным преобразователем частоты для частотнорегулируемого электропривода позволяет осуществить плавный частотный пуск двигателя с заданными пусковы ми xapaктepиcтикaм т при ограниченной величине тока без увеличения кратности модулирующих сигналов управляющего генератора, а затем перейти на режим ШИР и существенно уменьшить недостатки работы, свойственны преобразователю с постоянным упреждающим углом управления тиристорами в инверторном режиме.

Формула изобретения

Способ управления непосредственным преобразователем частоты для регулируемого электропривода переменного тока с широтноимпульсным регулированием быходного напряжения, содержащего управляющий генератор с модулированной и немодулированной последовательностью импульсов, состоящий в том, что подают отпирающие импульсы на тиристоры в инверторном режиме при запуске двигателя

Tf

Tt

i

подают сигналы управления выпрямительного и инверторного режимов с суммарной длительностью, равной длительности пакета отпирающих импульсов, отличающийся- тем, что, с целью осуществления плавного регулирования выходноз/Ъ напряжения и исключения низкочастотных колебаний скорости двигателя, запрещают прохождение модулированной части импульсов управляющего генератора

0 в момент пуска двигателя, увеличивают угол упреждения Ь отпирающих импульсов в инверторном режиме в соответствии с выходной частотой и требуемыми пусковыми характеристиками, а после разгона двигателя до

5 заданной скорости угол упреждения уменьшают до заданного минимума, одновременно снимают запрет прохождения модулированной части импульсов управляпощего генератора, причем

0 при изменении нагрузки угол р и . длительность модулированной части импульсов изменяют в зависимости от изменения тока.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 490238, кл. Н 02 Р 13/30, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР

0 505119, кл, Н 02 Р 13/18, 1971.

3.Авторское свидетельство СССР № 530411, кл, Н 02 Р 13/16, 1971.

-

гщт

f С1 А В1 С1 At Bf fff Фиг.2 ВГ С1 А1 Bf Cf At