Способ управления автономным инверто-POM и уСТРОйСТВО для ЕгО ОСущЕСТВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК H02P13/18 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМ ИНВЕРТОРОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в преобразователях частоты на базе автономных инверторов. Преимущественно изобретение предназначено для использования в преобразователях частоты на базе автономных инверторов с междуфазовой коммутацией для питания реверсивного частотно-регулируемого электропривода. Известен способ управления автономным инвертором для питания реверсивного электропривода, состоящий в том, что одновременно с включением основного тиристора происходит подзаряд« соответствующего коммутирующего конденсатора. Устройство для осуществления известного способа содержит задающий генератор, распределитель импульсов и формирователи импульсов управления основными тиристорами I. . Недостатком этого способа и устройства для его осуществления является значительная мощность источников подзаряда. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ управления автоHOMHbiM инвертором, состоящий в том, что одновременно с формированием импульса управления основным тиристором в анодной группе формируют импульсы управления тиристором подзаряда в катодной группе, а одновременно с формированием импульса управления основным тиристором в катодной группе формируют импульсы управления тиристором подзаряда в анодной группе. Устройство для осуществления известного способа содержит последовательно соединенные задающий генератор, распределитель импульсов, формирователь импульсов запуска основных тиристоров, выходные формирователи импульсов управления основными тиристорами, и выходные формирователи импульсов управления тиристорами подзаряда 2. Недостатком известного способа и, соответственно, устройства для его осуществления является невозможность использования указанного автономного инветора для питания реверсивного частотно-регулируемого электропривода. Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей инвертора. Поставленная цель достигается тем, что во время торможения электропривода, предшествующее реверсу, формируют дополнительные импульсы управления тиристорами подзаряда, сдвинутые на 1/3 периода выходного напряжение инвертора в сторону опережения относительно импульсов управления тиристорами подзаряда. Цель изобретения обеспечивается .также тем, что устройство для осуществления способа снабжено формирователем сигнала «Торможение, формирователем сигнала «Вперед, формирователем си-гнала «Назад двумя формирователями основных и дополнительных импульсов запуска тиристоров подзаряда и элементами ИЛИ по числу тиристоров подзаряда, причем входы первого формирователя основных и дополнительных импульсов запуска тиристоров подзаряда подключены к выходам формирователя импульсов запуска основных тиристоров, к выходу формировутеля сигнала «Вперед и к выходу формирователя сигнала «Торможение, входы второго формирователя основных и дополнительных .имЕ;ульсов запуска тиристоров п,одзсфяда соедиг-ень; с выходами формирователя импульсов запуска основных тиристоров, с выходом формирователя сигнала «Назад и с выходом формирователя сигнала «Торможение, киждый из выхо,дов первого указанного формирователя соединен с первым входом соответствующего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с соответствующим выходом второго указанного формирователя, выход каждого элемента ИЛИ соединен с входом соответствующего выходного формирователя импульсов управления тиристорами подзаряда. На фиг. 1 изображена схема автономного инвертора с междуфазовой коммутацией; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие способ управления и работу устройства; на фиг. 3 функциональная схема устройства для осуществлев{ия способа управления. Устройство содержит основные тиристоры 1-6, отсекающие диоды 7-12, коммутирующие конденсаторы 13-18, тиристоры подзаряда 19-24, нагрузку 25, задающий генератор 26 частоты, реверсивный распределитель, 27, формирователь 28 импульсов запуска основных тиристоров, формирователь 29 сигнала «Вперед, формирователь 30сигнала «Торможение, формирователь 31сигнала «Назад, формирователи основных и дополнительных импульсов запуска тиристоров подзаряда 32 и 33, выходные формирователи 34 импульсов управления тиристорами подзаряда, элементы 35 ИЛИ, выходные формирователи 36 импульсов управления основными тиристорами. Устройство работает следующим образом. Пусть в момент времени t (фиг. 2) вклю чены основные тиристоры 1 и 2. Тогда при прямом чередовании фаз, т. е. при движении электропривода вперед, основные тиристоры переключаются в следующем порядке: в момент времени 12 выключается тиристор 1 и включается тиристор 3, в момент времени t з выключается тиристор 2 и включается тиристор 4 и т. д. Коммутация основных тиристоров 1-6 происходит с помощью конденсаторов 13-18 соответственно. Ддя подзаряда конденсаторов в моменты времени ta 3. ti,, ts, te, t jj включаются тиристоры 21, 22, 23, 24, 19, 20 соответственно. Время, предоставляемое для подзаряда, в этом случае составит т/3. При обратном чередовании фаз на нагрузке, т. е. движении Электропривода назад, инвертор проходит те же состояния, но в ином порядке: в момент времени t выключается тиристор 6 и включается тиристор 4, в момент времени i выключается тиристор 5 и включается тиристор 3 и т. д. Коммутация тиристоров 6, 5, 4, 3, 2, 1 осуществляется конденсаторами 16, 15, 14, 13, 18, 17, дозаряд которых происходит соответственно через тиристоры 20, 21, 24, 23, 22, 19. в соответствии с принципом работы силовой схемы напряжение на обкладках коммутирующих конденсаторов при прямом и обратном чередованиях фаз должно быть разной полярности. Поэтому в момент, предшествующий реверсу (изменению направления вращения электропривода), возникает необходимость в изменении полярности напряжения на соответствующих коммутируюш.их конденсаторах, подготавливающем инвертор к новому чередованию фаз при сохранении им коммутирующей способности. Пусть инвертор находится в состоянии, когда проводят тиристоры 5 и 6. При движении вперед тиристор 5 коммутируется конденсатором 17, для подзаряда которого в момент t. включается тиристор 23. Тиристор 6 коммутируется при включении тиристора 2 конденсатором 18, для подзаряда которого в момент 15 включается тиристор 24. При из этого состояния надо выключать тиристор 6 при включении тиристора 4, для чего конденсатор 16 к этому моменту должен быть заряжен с соответствующей полярностью от источника через тиристор подзаряда 20. Следовательно, в момент времени предществующий реверсу, не,(1)бходимо подавать импульсы управления 1на тиристор 24, как при движении вперед, и дополнительно на тиристор 20, как при движении назад. Таким образом, для сохранения коммутирующей способности инвертора при реверсе электропривода в моменты времени t К, где К - 0,1,2; Т - период выходного напряжения инвертора, необходимо перед реверсом на все тиристоры подзаряда подавать дополнительно отпирающие импульсы, сдвинутые на Т/з в сторону опережения по отношению к импульсам управления тиристорами подзаряда, обеспечивающим движение электропривода вперед или назад. Для уменьшения мощности источника импульсов управления, мощности источников подзаряди и установленной мощности тиристоров подзаряда дополнительные импульсы подаются лишь на время торможения электропривода, предшествующего реверсу (изменению напряжения вращения электропривода). Предлагаемые способ и устройство для его осуществления обеспечивают замену нереверсивного частотно-регулируемого электропривода реверсивным, т. е. качественно новым типом электропривода. Основными потребителями частотно-регулируемых электроприводов предлагаемого типа являются станкостроительная и инструментальная промышленность, текстильная, металлургическая, химическая и др. отрасли. Формула изобретения 1. Способ управления автономным инвертором для питания реверсивного электропривода, содержащим анодную и катодную группы основных тиристоров и соответствующие им анодную и катодную группы тиристоров подзаряда, состоящий в том, что одновременно с формированием импульса управления основным тиристором в анодной группе формируют импульсы управления тиристором подзаряда в катодной группе, а одновременно с формированием импульса управления основным тиристором в катодной группе формирует импульсы управления тиристором подзаряда в анодной группе, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей инвертора, во время торможения электропривода, предществующее реверсу, фрмируют дополнительные импульсы управления тиристорами подзаряда, опережающие на 1/3 периода выходного напряжения инвертора вышеуказанные импульсы управления тиристорами подзаряда. 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, реверсивный распределитель, формирователь импуль.сов запуска основных тиристоров, выходные формирователи импульсов управления основными тиристорами и выходные формирователи импульсов управления тиристорами подзаряда, отличающееся тем, что оно снабжено формирователем сигнала «Вперед формирователем сигнала «Назад, формирователем сигнала «Торможение, двумя формирователями основных и дополнительных импульсов запуска тиристоров подзаряда и элементами ИЛИ, причем первые входы формирователей основных и дополнительных импульсов запуска тиристоров подзаряда соединены с выходами формирователя импульсов запуска основных тиристоров, вторые входь указанных формирователей соединены соответственно с выходами формирователей сигналов «Вперед и «Назад, а третьи входы указанных формирователей соединены с выходом формирователя сигнала «Торможение, выходы указанных формирователей через элементы ИЛИ подключены к соответствующим выходным формирователям импульсов управления тиристорами подзаряда. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 1107085, кл. Н 02 М 7/48, 1968. 2. Авторское свидетельство СССР № 289403, кл. Н 02 Р 13/18, 1968.