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

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах для частотного управления асинхронными двигателями в различных областях народного хозяйства.

Известен способ управления непосредственные преобразователем частоты , состоящий в том, что изменяют циклически и скачкообразно начсшьную фазу питающего напряжения и поддерживают ее неизменной в продолжение регулируемого интервала времени.

.Недостатками способа являются сложность системы управления и невысокие энергетические показатели.

Известен способ управления непосредственным преобразователем ча- , стоты 3J , который является наиболее близким техническим решением к предложенному по технической сущности и достигаемому результату, состоящий в. том, что изменяют циклически и скачкооб разно начальную фазу и амплитуду питающего нагрузку напряжения и поддерживают их неизменньвчи в продолжение регулируемого интервала времени.

Этот способ имеет те же недостатки, что и описанный ранее.

Целью изобретения я-вляётся упрощение и улучшение энергетических характеристик.

Поставленная цель достигается тем,

5 что изменяют скачками начальную фазу питающего напряжения последовательно на 90, 90 и 1.80°и поддерживают ее неизменной в продолжение соответственно 1/6, 2/3 и 1/6 периода коммутацион0 кого цикла при одновременном скачкообразном изменении амплитуды напряжения в отношении. /3,1, /3.

На фиг. 1 приведены эпюры сигнсшов управления (а,б) и выходных напряже15 НИИ преобразователя(в,г); на фиг. 2 дана принципиальная схема Непосредственного преобразователя частоты, реализующего предлагаеА«ый способ управления.

20 Система управления .содержит задатчик 1 регулируемой частоты, дешифратор-формирователь 2 и блок питания 3. Силовая часть преобразователя частоты содержит одинаковые трансформато25 рк 4,5, первичные обмотки 6,7 которых пофазно-последовательно соединены треугольником, а вторичные обмотки 8,9эвездой. Между лучамя соединенных звездой вторичньрс обмоток 8, 9 соединены фазы как трехфазной активно-индуктйвной нагрузки 10, так и вторич ной обмотки 11 добавочного трансформатора,, первичная обмотка 12 Щтбррго соединена звёздой. Точки вэаилдаого пбфазного соединения перви чных обморок 6,7 основных трансформаторов 4,5 подсоединены к входу переменного тока трехфазного мостового полупроводникового ключа 13 переменного тока, а лучи соединенных :звездой вт6)йчных обмоток 8,9 - собтвётственнб к выходам трехфазных полупроводниковых ключей 14,15 переменного тока; каждый из трехфазных ключей переменного тока выполнен в виде диодного моста, анодная .. If катодная группы которого зйт унтированы цепочкой из индуктивности и тиристора. Запирание шунтирующих тиристоров производится с помощью коммутирующих конденсаторов 16-18.

Непосредственный преобразователь частоты, реализующий предлагаемый способ управления, работает cлeдyюши образом. . .

Задатчик 1 регулируемой частоты подает импульсы на вход кольцевого дешифратор-формиррвателя 2, содержащего шэсть поочередно возбуждаемых .ячеек Я1-Яб, выходные сигналы трех из которых (первой, пятой и шестой) подаются на управляюг ие входы тиристоров, относящихся соответственно к трехфазным ключам 13-15. Отпирание тиристора ключа 14 происходит через часть периода циклов коммутации после отпирания тиристора трехфазного ключа 15, что приводит к скачкообразному изменению на 180° начальной фазы напр1яжения на нагрузке. Через следующий ийтервал времени, составляющий шестую чАсть цикла ком Мутаци, происходит отпирание тиристора в трехфазном ключе 13 импульсом с выхода ячейки Я1; при этом произойдет . скачкообра зноё изменение начальнЪЙ ф1зы напряжения нагрузки на 90° по сравнению с предшествую1чим значением начальной фазы напряжения на нагруз кё, поскольку при этом переключаются первичные обмотки 6,7 трансформаторов на соединение их звездой.

Продолжительность открытого состояния тиристора в трехфазном ключе 13 состгавляет четыре шестых периода цикла коммутации, после чего откроется тиристор трехфазного ключа 15, произбйдет скачкообразное измёнёниё начальной фазы напряжения нагрузки на 90 . Далее процессы будут повторять СЯ. V

Изложенное показывает, что закон изменения начальной фазы напряжения на нагруз.ке в рассмотренном преобразователе соответствует изображенному на фиг.1.

Последовательное соединение вторичной обмотки 11 дополнительного трансформатора с обмоткой 10 нагрузки позволяет вычесть из выходного напряжения слагаемую с частотой питающей сети.

Предлагаемый способ управления рассчитан на реализацию в наиболее простом и надежном преобразователе частоты с трансформаторами и диодными

мостами.Он позволяет существенно улучшить качество напряжения в трехфазной нагрузке и таким образом улучшить энергетические характеристики,а также расширить функциональные возможности преобразователя путем расширения пределов плавного экономичного регулирования скорости управляемых асинхронных двигателей в регулируемых приводах различных отраслей, народного хозяйства.

Формула изобретения

Способ управления непосредственным преобразователем частоты, состоящий в том, чтоизменяют циклическии скачкообразно начальную фазу- и ампЛитуду питающего нагрузку напряжения и поддерживают их неизменнь 4и в продолжение регулируемого интервала времени, отличающийся тем, что, с целью упрощения и улучшения энергетических характеристик, изменяют скачками .начальную фазу питающего напряжения последовательно на евяносто, девяносто и сто во сеМьдесят градусов и поддерживают её неиз- менной в продолжении соответственно 1/6, 2/3 и 1/6 периода кo Ф yтaциoннoгр цикла при 6днов ременноМ скачКообразн)Миэмене1нии амплитуды напряжения в отношении V3, 1, /3.

Источники информации , принятые .во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 532159, кл. Н 02 М 5/458, 1974.

2-. Авторское свидетельство СССР 555533, кл. Н 02 Р 13/30, 1975. 3. Авторское свидетельство СССР

492993, кл. Н 02 Р 13/30, 1973 (прототип).