I
Изобретение относится к электротехнике и моясет быть использовано для управления тп -фазным статическим ареобразователем частоты с непосредственной связью, предназначенным для питания различных потребителей электрической энергии, например синхронных двигателей.
Известен способ управления вентилями непосредственного преобразователя частоть1 (НПЧ) путем периодической подачи отпирающих импульсов/ и изменения их фазы относительно питающего напряжения (изменения угла ct) по арккосинусоидальному, трапецеидальному или какому-либо другому закону, обеспечивающему непрерывное протекание тока нагрузки. При этом вентили анодных и катодных подгрупп анодной и катодной групп мостовых выпрямителей, из которых собран НПЧ, управляются по одинаковому закону с соответствующим фазовым сдвигом. При. подаче отпирающих импульсов на вентили этих групп имеют место интервалы времени одновременной работы двух или
нескольких выпрямительных мостов, от носящихся к одной анодной или одной катодной группе Г1 .
Мгновенные значения напряжений выпрямительных мостов не равны друг Другу, поэтому гальваническая связь между входными зажимами выпрямителей одной группы недопустима.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является тиногофазный НПЧ с ситемой управления, подающей пакеты отпирающих импульсов одновременно на часть выпрямительных моо тов, объединенных в анодную и катодную подгруппы вентилей.
Способ для управления многофазным НПЧ состоит в том, что периодически подают управляющие импульсы с переменным углом управления на анодные и катодные подгруппы вентилей одноименных с ними мостов, причем пакеты импульсов одновременно воздействуют на мосты смежных фаз у помяну групп. 2 , 39 Необходимость осуществлять гальваническую развязку выпрямительных мостов одной группы по питанию приводит , к тому, что в рассматриваемкгх НПЧ источниках напряжений, питающих нагруз ку, фазы которой гальванически связаны между собой, минимальное число комплектов вторичных обмоток питающего трансформатора равно числу фаз нагрузки. Отсюда и необходимость усложнения конструкции трансформатора, снижение его использования и увеличение габарита ной мощности, которая может значительн превышать мощность нагрузки. Цель изобретения - уменьшение мощности входного трансформатора или автономного синхронного генератора и упрощение способа для его управления. Поставленная цель Достигается тем, что в многофазном непосредственном преобразователе частоты входные зажимы в каждой из групп выпрямителей пофазно объединены между собой. Вентйли анодных подгрупп анодных групп выпрямителей и вентили катодных подгрупп катодных их групп могут быть выполнены как управляемыми, так и неуправляемыми. Вентили других подгрупп обязательно должны быть управляемыми. Одна из вьхпрямительных групп подключена к сети через трансформатор, а другая с ней связана гальванически. Согласно способу управления многофа ным непосредственным преобразователем частоты углы отпирания вентилей одной подгруппы той же группы мостовых выпрямителей в штервалы времени их одновременной работы устанавливают одинаковыми. На фиг. 1 приведена силовая схема ,НПЧ при гальв;анической развязке сети и нагрузки при питании трехфазной нагрузки от трехфазной сети; на фиг. 2 то же при наличии их гальванической связи; на фиг. 3 и 4 - варианты потенциальных диаграмм и кривых напряжения различных вентильных групп НПЧ. На чертежах обозначено: мостовые вы прямители 1-6, анодной и катодной груп пы, аноднью подгруппьг 7 вентилей, Хатодные подгруппы 8 вентилей, трансформатор или генератор 9, нагрузка Ю, потенциальные диаграммы 11 и 12 анод ных вентильных подгрупп выпрямительных мостов 1 и -3, потенциальные диаграммы 13 и 14 катодных вентильньсс подгрупп мостов 1 и 4, потенциальные диаграммы 15 и 16 катодных вентиль6ных подгрупп выпрямительных мостов 4 н 6, потенциальные диаграммы 17 и 18 анодных вентильных подгрупп мостов 4 н 6, напряжение 19-22 выпрямительных мостов 1, 3, 4 и 6, напряжение 23llj g .интервалы 24 времени одновременной работы выпрямителей одной группы, но разных фаз, интервал 25 времени, в течение которого напряжение выпрямителы1ых мостов 1-6 или напряжение НПЧ равно нулю. Угловую меру этого времени обозначим Л, диаграммы 1118 построены по средним значениям кривых выпрямленного насфяжения на интервалах времени , где Т- период частоты питающей сети. Диаграммы 1114 построены относительно точки О,, диаграммы 16-18- относительно точки О2. В гфимере (фиг. 3) вентили подгрупп 7 мостов 1, 3, и 5 и вентили Подгрупп 8 мостов 2, 4 и 6 отпираются при одинаковых углах cL . При полном напряжений НПЧ i О. Во время работы этих подгрупп at. неизменна. Вентили подгрупп 8 моста 1 при О отпираются при , а при Л 0. Вентили подгрупп 8 мостов 3 и 5 и подгрупп 7 мостов 4 и 6 отпираются с со ответствующим фазовым сдвигом аналогйчно предыдущей группе 8. При этих условиях в кривой напряжения НПЧ равны нулю третья и кратные ей высшие гармоники, а также все гармоники с порядковым номером п (2k+l)6±l при К-0,1, 2,4, Остальные гармоники, ближайшая нз которых 11-ая, канонические. При алгоритме управления (фиг. 4) гармонический состав кривой напряжения еще лучше. Этот алгоритм целесообразен при фазовом сдвиге между током и напряжением . В тех слунаях, когда по характеру нагрузки не требуется инвертирование напряжения выпрямителей 1-6, вентильные подгруппы 7 анодной группы выпрямителей и вентильные подгруппы 8 катодной группы выпрямителей могут быть собраны на диодах. Число анодных подгрупп вентилей анодных групп мостов и число катодных подгрупп вентилей катодной группы мостов может быть меньше числа /фугих подгрупп вентилей этих же мостов. Снижение установленной мощности питающего трансформатора происходит вслед, ствие того, что, во-первых, объединение входных зажимов каждой группы выпрямительных мостов.сяижает величину ко-,, э44яцвента ффмы тока трансформатора, и во-вторьпс, потому , что благодаря независимому управлению вентильных подгрупп7 и 8 (подобно тому, как это происходит в выпрямительных схемах с разноуправпяемымй группами вентилей) при оаижении напряжения и увеличении угла возникают интервалы времени, KOf- : да ток нагрузки протекает по вентилям Ъдной ветви выпрямительной схемы-и не попадает в обмотку трансффматора. Поэтому, если длительный момент нагрузки больше при низкой скорости, то мощност питающего трансформатора выбирается с учетом скважности в- кривой его тока. Число комплектов вторичных обмоток питающего трансф(фматора может быть уменьшено до одного, если не требуется гальваническая развязка питающего сети и нагрузки, В этом случае мощность входного трансформатора минимальна. Применение способа и устройства повышает степень использования вентилей половины подгрупп вентильных мостов НПЧ и позволяет сократить число этих подгрупп. ормула изобретения Многофазный непосредственный преIобразователь частоты источник напря жения, содержащий мостовые выпрямители, объединенные в анодную и катодную группы мостов, состоящие из анодной и катодной подгрупп вентилей, о т л и чающийся тем, что, с аелыо . уменьшения мощности входного трансфер матора, входные зажимы в каждой из групп выпрямителей пофазно объединены между собой, 2.Преобразователь по п. 1, о т л и чающийся тем, что вентили п6№. групп, одноименных: с их группами мостовьсс выпрямителей, выполнены неуправляемыми. 3.Преобразователь по пл. 1 и 2 отличающийся тем, что одна из выпрямительных групп подключена к сети через трансформатор, а другая с ней связана гальванически. 4.Способ для управления многофазным непосредственным преобразователем частоты по п. 1 и 3 состоящий в том, что периодически подают управляющие импульсы с переменным утлом управления на анодные и катодные подгруппы вентилей одноименных с ними мостов, причем пакеты импульсов одновременно воздействуют на мосты смежных фаз упомянутых групп, отличающийс я тем, что, с целью упрощения, углы отпирания вентилей одной подгруппы той же группы мостовых выпрямителей в интервалы времени их одновременной работы устанавливают одинаковыми. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Жемеров Г. Г. Тиристорнью преобразователи частоты с непосредственной связью, М., Энергия . 1977, с. 12-18. 2.Автюрское свидетельство СССР № 515248, кл. Н О2 Р 13/30, 1969.
Ч
I I I I
a
L
I
l
