Способ пуска преобразователя частоты Советский патент 1980 года по МПК H02P13/18 

(54) СПОСОБ ПУСКА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ

1

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к устройствам для управления статическими преобразова телями частоты, используемыми для частотного регулирования асинхронных двигателей.

Пуск автономного инвертора тока преобразователя частоты, ввиду особенности его работы, представляет определенные трудности. Известно, что для надежного пуска необходимо подготовить ряд элементов силовой cxeNtti: зарядить коммутирующие конденсаторы до определенной величины напряжения и задать ток в сило§ой схеме преобразователя частоты больше тока включения вентилей инвертора 1.

Известен также способ пуска автономного инвертора тока, в котором осуществляются подача последовательности управляющих импульсов на вентили инвертора и уменьшение времени проводимости вспомогательных вентилей одновременно с увеличением частоты управляющих импульсов 2 .

Автономный инвертор тока .питё1ется от управляемого выпрямителя. Для

уменьшения габаритов выходных устройств систем управления целесообразно использовать

узкие

импульсы. Так как импульсы управления выпрямителем и инвертором не синхронизированы друг с другом i к имеют разные частоты, то пуск инвертора происходит только при совпадении импульсов управления выпрямителем и инвер0тором, что является случайным процессом, и при малых частотах биений импульсов управления выпрямителем и инвертором время пуска увеличивается. К тому же следует принимать специаль5ные меры, чтобы за время совпадения импульсов управления выпрямителем и инвертором ток в звене постоянного тока возрос выше тока удержания вентилей, в противном случае пуск может

0 оказаться неудачным, и в схеме будут развиваться перенапряжения.

Таким образом, этот способ пуска автономного инвертора тока имеет существенный недостаток: неустойчивое

5 включение вентилей инвертора с возможным последующим развитием авариЧ.ного процесса.

Целью изобретения является повышение надежности пуска за счет обеспечения коммутационной устойчивости инвертора. Поставленная цель достигается тем, что в способе пуска преобразователя частоты, содержащего инвертор питаквдийся от выпрямителя о кованном на синхронизации частоты управления выпрямителем и инвертором, синхронизацию осуществляют за счет того/ что импульсы управления совмещают по частоте с импульсами управления выпрямителем до момента достижения напряжения на коммутирую щих конденсаторах величины, обеспечивающей устойчивую коммутацию вентилей инвертора. На фиг. 1 изображена структурна схема устройства, реализующая данный способ; на фиг.. 2 - схема переключающего устройства; фиг.. 3 диаграммы, поясняющие предлагаемый способ. Устройство для управления преоб разователем частоты (фиг. 1) содер жит систему 1 управления выпрямите лем (СУВ), трехфазный выпрямитель устройство 3 переключения, задающи генератор 4, систему 5 управления инвертором (СУЙ), автономный инвер тор 6 тока и датчик 7 напряжения. Переключающее устройство (фиг. состоит из входа 8, триггера 9, логического элемента И 10, входа 1 логического элемента И 12, ИЛИ 13, входа 14. На диаграммах изображены напряж ния: а) на коммутирующих конденсаторах, б) на входе 11, в) на входе г) на входе 14, д) на одном выходе триггера 9, е) на другом выходе триггера 9, ж) на выходе элемента 10, з) на выходе элемента 12, и) н выходе элемента; 13. По предлагаемому способу при пу импульсы управления на вентили инвертора подают одновременно с форм рованием импульсов управления вент лями выпрямителя и частотой, равно либо кратной частоте переключения вентилей выпрямителя. При этом на коммутирующих конденсаторах возникает напряжение, амплитуду которо KOHOfролируют. КогдаЭТО напряжение достигает установленной величины, выбираемой из условия обеспечения комму.тациЬйной устойчивости инвертора, прекращают подачу импульсов управления на вентили инвертора синхронно с импульсами управления выпрямителем и начинают формировать их в соответствии с заданной частотой выходного напряжения инве тора. Устройство работает следующим образом. Производится пуск автономного инвертора тока совместно с выпрямителем согласно структурной схеме управления (фиг. 1). При пуске в момент времени -бо (фиг. 3) импульсы управления от СУВ 1 подают с частотой питающей сети 50 Гц на каждый вентиль выпрямителя 2 и на открытый вход устройства 3 переключения, другой вход от задающего генератора 4 заблокирован. Эти импульсы поступают на СУЙ 5, а затем с частотой 59 Гц на каждый вентиль инвертора 6. При этом очередные вентили инвертора включаются, и начинается заряд коммутирующих конденсаторов. По мере заряда коммутирующих конденсаторов ток в нагрузке увеличивается. С достижением напряжения на них величины 310 В, рассчитанной из условия устойчивой коммутации, датчик 7 в момент -Ь вырабатывает сигнал на переключение устройства 3, запрещающего прохождение импульсов от СУВ 1 и разрешающего их прохождение от задающего генератора 4 к СУЙ 5. Далее импульсы управления с частотой задающего генератора поступают на очередные вентили инвертора. Устройство переключения 3 (фиг. 2) работает следующим образом. В- начальном состоянии, когда на входе 8 (фиг. 3, в) нет сигнала, с выхода триггера 9 (фиг. 3, е) подается напряжение на вход элемента 10, открывающего его для поступающих на вход 11 импульсов, а с другого выхода триггера 9 на вход элемента 12 подаетсянапряжение (фиг. 3, д) запрещающее работу элемента 12. Когда в момент t.f датчик 7 выдает сигнал на вход 8, триггер 9 перебрасывается и на его выходе (фиг. 3, д) появляется напряжение, открывающее элемент 12, а на другом выходе (фиг. 3, е) - напряжение, закрьлваю-. щее элемент 10. Логический элемент ИЛИ 13 служат для передачи импульсов управления в СУЙ 5 от одного из работающих входов 11 и 14. Предлагаемый способ пуска преобразователя частоты, обеспечивающий устойчивый пуск инвертора синхронно с питающим его выпрямителем, отличается простотой алгоритма управления пуском, повышенной надежностью работы инвертора вследствие отсутствия аварийных режимов. Формула изобретения Способ пуска преобразователя частоты, содержащего инвертор, питающийся от выпрямителя, основанный на синхронизации частоты управления выпрямителем и инвертором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности пуска за

счет обеспечения коммутационной устойчивости инвертора, синхронизацию осуществляют за счет того, что импульсы управления инвертором совмещают по частоте с импульсами управления выпрямителем до момента достижения напряжения на коммутирукяцих конденсаторах величины, обеспечиваю4-И

ТЙ

f f f

Шнн

щей устойчивую коммутацию вентилей инвертора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ш

На.

Нагрузну

/f СУЧ

Фаз. г