Устройство для управления вентильным преобразователем частоты в системе векторного подчиненного регулирования Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 

jкоммутирующего устройства, состоящего из двух блоков умножения; первые входы которых подсоединены к выходам векторного анализатора, вторые к выходам преобразователя фаЭ, выход через суммирующий усилитель и пропорционально -интегральный регулятор ко входу вентильного преобразователя а вход преобразователя фаз подсоедин к выходу вентильного преобразова;теля частоты И,- Однако для реализации устройства необходим безынерционныйi обеспечива щий гальваническую развязку с силовой ч:астью,. датчик напряжения ВПЧ,; сл,ржнрсть исполнения которого обусловлена несинусоидальностью напряженияВПЧ. Кроме того, выполнение промежуточного преобразования управляющего сигнала переменного тОка в аналоговый для последующего преобразова нйя последнего в импульсный в станда тной системе управления ВПЧ обусЛовЛИЙает повышенные знергети-ческйё затраты на управление. Устройстэо со стандартной системой управле йия, преобразователем частоты на постоянном тркё не отвечает ряду требов.аний, пр1 ъййляемах к йексэторым системам, И имеет ограниченные функциональные йЬэможности.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устроЙЬтва.- - Поставленная цель достигается тем что устройство для управления вентильным преобразователем частоты в системе-векторного подчиненного регулиров ания снабжено источником моду лйрующе о сигнала, блоком управления частЪтрй и бЛокРм управления импульсами, а углов-ое коммутирующее устРрйство снабжено формирователем импульсов, синусно-косинусным генератр ром и суммирующим апериодическим усилителем, первый вхрд которого сое динен с выходом пропорционально-ин|Тегрального регулятора, второй вхрд(блоком управления частотой, а выход ,со входом синус.нб-косинусного генера тора, выходы которого соединены: со вторыми входами блоков перемножения и входами преобразователя фаз, выходы которого подсоединены ко входам формирователя импульсов, на другие входы которого пРдключены источник модулирующего Сигнала и блок управления импульсами. .. Кроме того, в устройстве для у;правлениятвёнтйльным преобра зрвателем частоты формирователь содержит для к звдого вентиля преобразователя частоты каналы, каждый из которых выполнен на двух компараторах, выходы которых подключены к элементу И, йеинвёртйрующий вход первого компара гбра подключён к одйому из выходбв преобразователя фаз, а инвертирующий вход второго i ксялпаратора к другому

выходу преобразователя фаз, напряжение на котором сдвинуто на 120 град. эл., его неинвертирующий вход соединен с блоком управления импульсами, а инвертирующий вход первого компаратора с источником модулирующего сигнала. На чертеже представлена принципиальная схема устройства. , Устройство состоит из векторного анализатора 1, входы которого подключены к выходам блока 2 векторного управления , а выходы подсоединены к первым входам блоков 3 и 4 перемнож ния и к выходу канала напряжения вентильного преобразователя 5 частоты. Вьлход множителя 3 соединен с инвертирующим,а выход множителя 4 с неинвертирующим входом суммирук1щего усилителя б, выход которого подключен ко входу пропорционально-интегрального регулятора 7. Выход регулятора -. .------ -- --::.... ...,.,: 7 пбдсобдйнен к первому инвертирующему входу суммирующего апериодического усйЯйтёля 8, второй инвертируйщий вхРд которого соединен с блрком 9 управления частотой, а выход - со синусно-косинусного генератора 10, выходы которогр соедийены со вторыми входами бЛркбв 3 и 4 , множения и входами лреобраэователя 11 фаз. Выходыпреобразователя 11 фаз подсоединены ко входам формироваятеля 12 импульсов, состоящего из шеЪти одинаковых каналов 13-18. При этом канал j, где j 0,1..,5, содержит два компаратора 19 и ,20 и элемен 21 И,причем нейнвертирующий вход компаратора 19 соединен с выходом J преобразователя 11 фаз, а его инвертирующий вход соединен с источникРм 22 модулирующего сиг11ала, инвертирующий вход КбМйаратора 20 соединен с выхоДом Е преобразователя 11 фаз,где mod (6;, его йёййвертирующий вхрд соединен с блоком 23упрайлёнйя импульсами, а выходы компаратор рв 19 и 20 сРёдинейы со вkbДaми элемента 21 И. Выходы элементов 21 и всех каналов 13-18 соединены с выводами выходного устройства 24ийвертрра вейтильнрго преобразователя 5 частоты. БЛОКИ 3 и 4 пёремно ясения, уййлитёли ей 8, рё1 ул14т6р 7, генератор 10, преРбразователь 11 фаз и фррмиррватель 12 импульсрв рбразуют угловое коммутирующее етрбйство 25. Устройство рабртает следующим образом. . / , Выходные сигналы U и Uj из блока 2 в ктРрного управления подаются на вход векторного анализатора 1, преобразующе1.р эти «зигналы в сигнал управления напряжением вентиЛьного преобразователя частоты llfgl и двухфазную систему синусоид sfn Ч, cos Двухфазная система синусоид поступает на блоки 3 и 4 перемножения, которые перемножают задающие значёния S i cos V с текущими значениями cos Ч , sin4 частоты и фазы напряжения на выходе синуснокосинусного генератора 10. Разность сигналов блоков перемножения sin Я cos4 - cos-. S пЧ , .вычисляе мая в суммирующем усилителе б, через регулятор 7 и апериодический усилитель 8 попадает на(частотный)вход синусно-косинусногЬ генератора 10,. осуществляя фазировку сигналов на выходе с сигналами на входе генератора 10. На вход суммирующего усилителя 8 подается также аналоговый сигнал с выхода блока 9, которым можно задавать частоту генератора 10 ; Двухфазная система синусоид s i п , выхода генератора 10 поступает на вход преобразователя 11 фаз, с выхода которого шестифазная система, сдвинутых друг относительно друга на 60 град., эл. синусоид, поступает на входы каналов 13-18 форми рователя 12 импульсов. В каждом кана ле на неинвертирующий вход первого компаратора 19 поступает синусоидаль ный сигнал с выхода j преобразовател 11 фаз., отстающий по фазе на 120 гра .эл. относительно сигнала, подаваемог с выхода t преобразов.а;теля 11 фаз на инвертирующий вход второго компаратора 20. На выходе компаратор..; 19 формируются прямоугольные положи: тельные импульсы длительностью 180 град.эл, (при отсутствии сйгнйла на выходе источника 22}, а на выходе компаратора 20 формируются прямоугольные полойсительные импульсй, длительность которых изменяется, когда на его нёинвертируйщий вход поступает управ.ляющий сигнал с выхода блока 23. С выхода компараторов 19 и 20 сигнал поступает на входы элемента 21 К, с выхода которого снимаются управляющие импульсы, длительность () которых зайисит от величины управляющеи о сигнала (J) с еьисОда схемы 23 управления. При; V О, Л 120 град.эл.,при V iXj 180 град.эл.,а при V,, 0 что используется для предотвращения аварийных режимов. . Если с выхода источника 22 сигнала на инвертирующий вход компаратора 19 поступают положительные импульсы модулирующего напряжения, то с его выхода на вход элемента -21 И поступает последовательность импульсов несущей частоты длительностью 180 град.эл., а с выхода последнего, представляющего собой выход углового коммутирующего устройства 25 на вывод выхЪдного устройства 24 инвертора преобразователя 5, поступает управляющий najceT импульсов, длительность которого может быть задана. Использование изобретения позво Ляет создать частоТный электропривод на принципах подчиненного векторного : регулирования, применяя вентильный п1 еобразователь частоты, снабженный автономным инвертором напряжения или тока с любым способом коммутации, для формирования динамических процессов В машинах переменного тока. При этом может быть; использовано широтно-импульсное регулирование напряжения инвертора на полностью управляемых вентилях. Применение для управления инвертором вентильного преобразователя частоты предлагаемого устройства позволяет создать универсальную систему, управления вентильным преобразователем частоты, пригодную .для реешизации как векторных так и обычнь аналоговых систем частотного регулирования. Формула изобретения 1. Устройство для управления венТильным преобразователем частоты в системе векторного подчиненного регулирования, содержащее векторный анализатор, вход которого соединен с блоком векторного управления, выход со входом углового коммутирующего устройства, состоящего из преобразователя фаз, соединенных.с ним двух .блоков перемножения, первые входы которых подсоединены к выходам век-, , торного анализатора, выходы через суммирующий усилитель к пропорционально-интегральному регулятору, а выходы углового коммутирующего устройс.тва подсоединены к выводам для подключения вентильного преобразователя| частоты, о, т л и ч а. ю щ е е с я Тем, что, с целью расширения функцио-. нальных возможностей, оно снабжено источником мод лйрующего сигнала, блоком управления частотой и блоком управления импульсами, а угловое коммутирующее устройство снабжено формирователем импульсов, синуснокосинусным генератором и суммируннцим апериодическим усилителем, первый вход которого соединен с выходом пропорционально-интегрального регулятора, второй вход - с блоком управления частотой, а выход со входом синусно-косинусного генератора выходы которого соединены со вторыми входами блоков перемножения и входами преобразователя фаз, выходы котоporo подсоединены ко входам формирователя импульсов, на другие входы которого подключены источник модулирующего сигнала и блок управления импульсами. .- 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что формирова- тель содержит для каждого вентиля преобразователя частоты каналы, каждый з которых выполнен на двух компааторах, выходы которых подключены к элементу И, неинвертирующий вход пер