Способ управления трехфазным мостовым вентильным преобразователем частоты Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к способам управления вентильными прео азователями частоты (ВПЧ) и может быть применено в автономныхисточниках пе|земенного юка нестандартной стабилизированной или регулируемой, в широких пределах частоты.

Известен способ управления вентильным преобразоватепо частоты, в котором для улучшения гармонического состава ,д выходного сигнала ВПЧ непрерывно осуществляется сравнение синусоидального сигнала задания и выходного сигнала ВПЧ ОЗ Реализация этого способа требует использования Сложной системы 15 управления, и, кроме того, ее трудно использовать в терхфазных ВПЧ из-за взаимного влияния фаз нагрузки.

Известны также способы. улучшения гармонического состава выходного сиг- 20 нала ВПЧ за счет дополнительных переключений вентилей, осуществляемых со строго фиксировазшым сдвигом по фазе 21.

Наиболее близкшч по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ управленлся вентильнык- преобразователи частоты, состоящий в том, что многократно переключают в течение интервала п /3 радиан два вентиля (вентильные группы), подлежащие очередному переключению в соответствии с порядком их работы в трехфазной схеме преобразователя, что приводит к ослаблению 5-ой и 7-ой гармоник выходного тока з. Однако при этом имеет мегто некоторое ук{екьшенке основной гармоники и возрастание гармоник более высокого порядка.

Цель изобретения - улучшение гармонического состава выходного сигнала пут(з ослабления высших гармонических малого порядка и упрощение системы управления.

Это достигается тем, что в известном способе управления трехфазныл мостовым вентильным преобразователем частоты переключают указанные вентили в течоние ипторвапо П /3 радиан равномерньт циклами и п раз через равные пуюмежутки време1ш (участки), содержащие целое число циклов, изменяют cooTHouieim длительности рабочего гостояютя этих вентилей в течение шгкла по закону Р 5М ж ТГ - длительности рабочего состояния первого и вто рого ветилей соответ-ственно;П. - количество участков; р-1,2...,п.- порядковый номер участ ка HI - количество 1шклов в ние каждого участка с одновременным скачкообpaaHbrv изм нёгшем ai mлитуды выходно1-х сигнала в соответствии с выраж анием+ р + пр На фиг. 1 предствлена блок-ч.хема устройства, реализующего способ ynpaEi-ле1шя трехфазным мостовьпу. вентильным преобрааэвателем , на фиг. 2 - диаграксм процессов в отдельных у.злах ус т хг-ИСТЕЙ управлетшя трехфазнь}м мостовьгм инз№рт ром напряжения для случая 1 -- , п-2.. Устройство содержит задающий геяератор 1 с )й в бши раз выше выходной частоты ВПЧ и регулиру ой Б функции сигнала задания по частоте У многоступенчатый делитель 2,частоты задающего генерагчэра в wn раз с промежуточньпми выходами, тогичвскую схему 3 вьщеления ошеггыгых участков, идаслов и интервалов проводимости вентилей ВПЧ в тече1ше каждого шжла на интервале поЕТоряе лости, кольцез то пересчетную схему 4 формироватсня тр€ хфааной системы сигналов и выделешш. шести следующих друг за другом интервалов повторяемости Т/5 рад. в тече:ние периода выходной частоты, дешифратор 5 осуществляющий формирование временны и фазовых napaMei xiB сигналов yiipaijления вентил51ми (вентильными группами ВПЧ, регулятор 6 вьтходного сигнала ВПЧ с управляемыми в функции сигнало 3 ключами 7 на входе для скачкообразногх) Ич менения сигнала задания амплитуды 1ФИ переходе от участка к участку. Сигнал задающего генератора 1 {см. фиг. 2,а) поступает на вход трехступенчатого делителя 2 частоты, в котором осуществляется делешге частоты в 2, 4, 8 раз {см. фиг. 2,6). Сигналы с промежуточных выходов делителя 2 поступают на входы схемы 3 совпадения, которая формирует сигнальг (см. фиг. 2,в), определяющие длительность участков, Ш1КЛОВ, а также порядок переключений и длительность рабочих состояний двух вентилей ВПЧ в течение каждого цикла. Сигнал с последнего выхода делителя 2 с частотой Н-хроиизирует работу кольцевой пересчетной схемы 4, которая выделяет шесть 1шт валов повторяемости длктельшютъю Jtp рая. S течение периода выходной, часчмэты (см. фиг. 2, г). Сигналы схекг 3 и 4 несут в себе всю нвоб7х димую информацию о порядке переключений вентилей ВПЧ в течение периода выходной частоты. Преобразуя эти сигналы в логических схемах совпадения дешлфратор 5 форкнфует непосредствекгю сигналы управления каждь л из венпшей (вентильных rfiynn) ВПЧ (см,фиг. 2,д) . СигналL задания выходного нагфяжения ВПЧ подается на вход его регулятора 6 через управляемые ключи 7. Поспедние укравяяются скгяалаьли схемы 3 и осуществлзпот скачкообразные HSvieKeHKH сигнала задания при переходе от участка к .участку нсясюредстзенйо на входе реагулятора 6, и выходного сигнала ВПЧ (см. фиг.2,е). Особенность данного способа состоит в том, что через равные промежутки врел-юни (участки) иктерваяьу повторяеMocTi j включакяшю в себя пелое чисхю викгюБ, изк екяют соотношеш с длнгель5ЮСТИ рабочих состояний вентилей Г4 иикла зажов угтрвЕпеняя с одноБре:iceHHbiivj скачко.-бразнык- г змене- нием аг-гплнтуды выходгюг-о сигнала ВПЧ гтрг-г шзлтоКИ ехт; регулятора. Закн управления вентилей в течение инчервала поБ1 ряемости таков, чш длнTejr.i-HocTH рабочих состояний каждого из цвуж. вентилей о(р и п течение цикла щж переходе от участка к участку изме-няюч- в соответствии с вьфажонида и - JL-.E. Р Зпг,; П р, ,. .JP..ll Рр iMi-w п П - коллче;гво участков в нтгтерзале повторяемости;р- l,2....n - порядковый номер участка; И1 - количество циклов в интервале каждого участка. Относительные изменения р амплит ды выходного сигнала на различных участках интервала повторяемости опре деляют в функции значений п и р вы ражением р (2) Согласно данному способу интервал Vl5 рад. делят равномерно на п участков, длителыюстью Ti/5n рад. В свою очередь, каждый участок разбивают на m циклов одинаковой длительности У/Зит рад. в начале каждого цикла включают очередной вен-галь на некотор время (Лр , затем включают его и включают предыдущий венпшь (вьпшюче ный перед началом данного интервала повторяемости) на время рр до окончан цикла (.1). При переходе от участка к участку скачком изменяют величину вы xoziHoro сигнала ВПЧ в соответствю с выражений (2). Количество участков П в интервале пoвтopяe t6cти и циклов w в интервал каждого участка определяют в зависимости от порядка К гармоник, подлежащих ослаблению (п-1)и, а также предельной частоты коммутации, f к пр каждого из вентилей ВП 4, ограниченной инерционностью тиристоров и коммутирующих устройств кЧыд(-. - частота коммутации вентиля ВП 4 ; выходная частота ВПЧ. Ивменение амгаштуды по закону (2) при прршоднт к исключеншо соот ветствующих гармоник выходного сигнал при конечном m к их существенному ослаблению. В течение каждого из следующих интервалов повторяемости осуществляю аналогичные переключения двух соответ ствующих вентилей и те же изменения амплитуды выходного сигнала ВПЧ. Преимущество изложенного способа состоит в том, что все временные интервалы; участки, циклы, длительности рабочих состояний вентилей в течение 7 36 к заттгы интервалу повторяемости Г/З pan. и, след она только, периоду ciiixonHoii частоты ВПЧ. Это обстоятельство делает способ легко реализуемых с точки зрения системы управления в трехфазных ВПЧ как со стабилизированной, так и с регушфуемой частотой. Формула изобретения Способ управлешш трехфазным мостовым вентильным преобразователем частоты, состоящий в том, что многократно переключают в течение гштервала радиан два вентиля (вентильные группы), подлежащие очередному переключению в соответствии с порядком их работы в трехфазной схеме преобразователя, отличающийся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного сигнала путем обслабления гармонических малого порядка и упрощения системы управления, переключают указанные вентили в тече1ше интервала Jt/3 радиан равномерными циклами и П раз через равные промежутка вретлеш (участки), содержащие целое число циклов, изменяют соотношешш длительностей рабочего состояния этих вентилей в тече1ше цикла по закону -. .. р. -7Г. 1 о S-h-vn i I Р Ь « -ni n где |Лр ftp - длительности рабочего состояшш первого и второго вентилей соответстве}гао; -кол1гчество участков; -1,2, ... и - порядковый номер участка; -количество циклов в течение каждого участка с одковреме1шым скачкообразным изменением амплитуды выходного сигнала в соответствии с вьфажением, ОГ-. о р /;л;ггр Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 336О711, кл. Н 02 М, 1967. 2- Авторское свидетельство СССР А% 534843, кл. Н 02 р 13/18, 1975. S-HerNwiffK-AsincVirohma chinenatriebe iTvit S-trom-Z wiscVienkreisuMV-ichten (5iemen 5 - Zei scViri НУ № 1, 1976.

Vf

к ёентилам 5/7V

7r/3fJ m

a

/5

и

-э Sb/x. а/гн.

Фt.i

П--2 т 2

if

zri/3 Фиг. г