Способ управления непосредственным преобразователем частоты с искусственной коммутацией Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 

37 На фиг. 1 изображена структурная СХ ма системы управления , в которой реализуется предлагаемый способ управления, на фиг. 2 - эпюры импульсов управления, на фиг. 3 - кривые выходных напряжения и основной гармоники тока НПЧ с искусственной коммутацией. Система управления состоит на блока формирователя импульсов (БФИ) и блока формирователя запретов (БФЗ). В БФИ входят задающий генератор, пересчетное устройство и формирователь импульсов управления {на чертеже не показаны), Блок формирователя запретов (фиг. I), состоит из двух асинхронных RS -тригге ров 1, 2, выполняющих роль ячеек памяти, элементов задержки 3, 4, инверторов 5, 6, схем И-НЕ 7, 8 и схем И 9, 1О. Принцип работы схемы состоит в следующем. Предположим, до коммутации ток нагрузки проводил первый тиристорный силовой мост, что соответствует наличию .сигнала с датчика тока нагрузки X и отсутствию сигнала Х Блок БФЗ запоминает такое состоящие силовой схемы. Так как прямые выходы Q каждого триг гера связаны со входами R друг друга, то триггер 1 устанавливается в единичное состо5шие (на выходе Q - сигнал , на выходе Q - О), а триггер 2 в нулевое состояние (на выходе Q О, на выходе R 1). Такое состояззие будет сохраняться до тех пор, пока-не появится сигнал X. (при этом исчезает сигнал X). Инверторные выходы каждого триггера связаны со схемами И. Причем на один из входов схемы И 9 подд ется сигнал О, а на один из входов схемы Ю 1. На вторые входы этих схем подаются импульсы Р, соответствующие моментам искусственной коммутации, т. а. следующие через бОЧ В момент поступления этих импульсов из схемы И, т, е. в начале цикла искусственной коммутации, на выходе схемы 9 будет сигнал О, на выходе схемы 10 1. В связи с этим элемент задержки 3 не формирует сигнала задержки, а элемент 4 формирует такой сигнал, длительность кот рого равна времени коммутации. Этот сигнал через инвертор 8 поступает на схему И-НБ 8, на вторые входы которо поданы импульсы управления с 13ФИ вто рого силового моста НПЧ. В ре1эультате они задерживаются на весь цикл коммут ции в то время, как импульсы управле- 84 ния на первый силовой мост поступают без задержки. На фиг, 2 для описанного случая приедены временные диаграммы импульсов правления для первого моста а и втоого б, задержанного на время t . На-, чиная с момента I , импульсы управления подаются на тиристоры обоих мостов одновременно. Моменты Q и 1 соответствуют началу искусственной коммутации При исчезновении сигнала X и появления X (ток нагрузки проводит второй силовой мост) схема работает аналогично, формируя теперь задержку включення импульсов первого силового моста. При первом включении преобразователя, когда X О и X О, триггеры 1 и 2 устанавливаются в произвольном положении и задержанными могут ока- заться тиристоры первого или второго моста, а после появления сигнала X (или X) схема будет работать так как описано выше. На кривых выходных напряжения и тока преобразователя частоты, приведенных на фиг. 3, рассмотрим несколько характерных случаев, которые могут быть при работе преобразователя частоты. Возьмем момент времени . В этот момент времени производится искусственная коммутация. До искусственной коммутации ток нагрузки проводили тиристоры первого силового моста. Это направление запоминает система управления. После осуществления искусственной коммутации должны включиться тиристоры второго силового моста, так как ток нагрузки ( 1 )(фиг. 3) изменяет свое напряжение. Однако системой управления/. запомнившей предыдущее направление тока, выдается в момент t разрешение на включение попрежнему первого силового моста. На фиг. 3 импульс напряжения на этом интервале работы первого моста защтрихован. Длительность этого импульса определит и паузу в выходном токе. В момент времени,соответствующего окончанию времени перезарада коммутирующих конденсаторов системой управления, импульсы управления подаются также на тиристоры второго силового моста, включенные встречно-параллельно тиристорам первого моста. До следующей искусственной коммутации импульсы управления подаютсяjтаким образом, на оба тиристора обоих мостов. Если коммутация происходит, например, в момент времени t , когда проводил ток нагрузки второй мост, то по сигналу системы управления в момент Ij включаются тиристоры этого же моста, а тиристоры первого с указанной выше задержкой. Так как на рассмотренном интервале век нагрузки не изменяет своего направления, то в кривой i ( ) пауз не образуется.

Таким образом, в кривой выходного тока ) ( i ) возможны паузы только в те моменты, когда изменение направления тока совпадает с моментами искусртвенной коммутации.

Псшожительный эффект предлагаемого способа состоит в упрощейии способа управления НПЧ с искусственной коммутацией при одновременном повышении надежности искусственной коммутации.

Формула изобретения

Способ управления непосредственным преобразователем частоты с искусственной коммутацией, содержащим антипара/tлельно включенные тиристоры, образующие две вентильные группы, состоящий в в том, что подают импульсы управления

на тиристоры одной группы, формируют сигнал о наличии тока в тиристорах даяной группы, запрещают подачу импульсов управления на тиристоры, противоположной группы до тех пс, пока ток в первой группе не спадет до нуля, а тирнотары не восстановят своих запирающих свойств, отличающийся тем, что, с целью упрощения при одновремен-

ном повышении надежности искусственной коммутации, запоминают направление тока нагрузки до момента искусственной коммутации, подают импульс управления без задержки на очередной тиристор группы, которая до коммутации проводила ток, в момент искусственной коммутации измеряют время перезаряда коммутирующих конденсаторов, подают импульс управления на тиристор противоположной

группы, подсоединенный антипараллельно вышеупом 5шутому после перезаряда коммутирующих конденсаторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 483746, кл. Н 02 М 5/28, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 221149, кл. 21 с 14/О2, 1967,

Фи%.1

Фиг,г