(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ . ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ
Изобретение относится к электротехнике и может Gbifb исцопьзовано для управления непосредственными преобразователями частоты, входящими в ссютав источников бортового электропитания автономных устройств. Известны устройства для управления непосредственными преобразователями частоты, содержащие устройство сравнения, формирователь задающего напряжения, синхронизированный с питакяцей сетью генератор опорного напряжения в выходное устройство Cl 3 и 2 . Недостатком этих устройств является то, что надежная работа их возможна при условии симметричной питающей сети и нагрузки. Наиболее б1шзким к предлюженному п технической сущности является устройство для управления непосредственным щ)еобразователем частоты, включенным на несимметричную нагрузку, содержащее выходной формирователь, блок сравнения, к 2m+n вхоаям которого подкшо чены j m-фаэный формирователь задающего напряжения и п-фазный синхронизированный гене(ратор пилообразного напряжения Сзз. Недостатком его является то, что при несимметричной нагрузке на выходе непосредственного преобразователя частоты. возникает амплитудная несимметрия выходных напряжений, вызванная конечным значением выходных сопротивлений фаз преобразователя (наличием фильтров на выходе), что ухудшает качество выходного напряжения непосредственного преобразователя частоты. Цель изобретения - уменьщение амплитудной несимметрии выходного напряжения непосредственного преобразователя частоты. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления непосредственным преобразователем частоты снабжено tn - канальным датчиком несимме-грии и 2m-tl- канальным корректором угла управления, включенным между 2ni-n
39440664
выходами блока сравнейия и 2тПвхода4-ROM корректора 5, а каждый из 2 m-n выми выходного формирователя и подхпю-хсюов является управляющим входом неченным к ti выходом генератора пилооб-посредственного преобразователя частоть
разного напряжения и к m выходам m ка-1, к m выходным шинам которого подклюнального датчика несимметрии, предназна- jчена т фазная нагрузка 8. Корректор 5
ченного для подключения к гп фазному состоит из идентичных каналов, кажвыходу преобразоватепя.Дый из которых содержит инвертор 9, два
Кроме того, корректор угла управле-компаратора 10 и 11, элемент И 12 и
JajH состоит из 2 ГПп идентичных каналов,элемент ИЛИ 13. Одним из 2m.h входов
каждб1й из которых состоит из инвертора, |Qкорректора 5 является первый вход эпедвух компараторов, элемента И и элемен-мента 12. Одним из п дополнительных
та ИЛИ, причем одним из 2m-n входов.входов корректора 5 являются объединенкорректора, подключенных к 2тпвыхо-ные первые входы компараторов 10 и 11.
дам блока сравнения, является вход эле-Одним из m дополнительных входов
мента И, второй вход которого подключен isкорректора 5 является вход элемента 9,
к, выходу первого компаратора, первыйобъединенный с вторым входом компаратовход которого подключен к первому ду второго компаратора и является одним из п вхрдов корректора, подключенных к Y выходам генератора пилообразного напряжения, а одним из fti входов коррек тора, подключенных к выходу датчика несимметрии является второй вход первого компаратора, объединенный с входом инвертора, выход которого подключен к второму входу второго компаратора, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, первый вход которого под ключен к выходу элемента И, а выход элемента ИЛИ 5тляется одним из 2 т- и выходов корректора, подключенных к выходному формирователю. На фиг. 1 и 2 представлень схемы устройства-, на фиг. 3 - временные диаграммы работы одного канала устройства Устройство для управпения непосредственным преобразователем частоты 1 содержит п фазный генератор 2 пилообразного напряжения, синхронизированный с ti фазной питающей сетью 2т-фазный формирователь 3 задающего напряжения, выходы которого подключены соответственно в 2 п1 входам блока сравнения 4. Корректор 5 угла управления, каждый из 2т- п входов которого соединен с соответствующим выходом блока сравнения 4, а каждый из п дополнительных входов объединен с соответствующим п входом блока сравнения 4 и подключен соответственно к одному из п выходов генератора 2, тп -канальный датчик несимметрми 6, каждый из (П выходов которо го соединен соответственно с одним из m дополнительных входов корректора 5, а m входы подключены соответственно к m выходньш шинам непосредственного преобразоватепя частоты 1. Выходной фор мирователь 7, каждый из 2m-n входов ко торого соединен с соответствующим выхо
ра 10. Одним из 2 hi-n выходов корректора 5 является выход элемента 13. Выход инвертора 9 соединен с вторым входом компаратора 11, выход компаратора 11 подключен к второму входу элемента 13, выход компаратора 10 соединен с вторым входом элемента 12, а выход эпемента 12 подключен к первому входу элемента 13. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии в течение врюмени О- t (напряжение 14) несимметрия напряжений на выходе непосредственного преобразователя частоты 1 отсутстствует. На каждом из п выходов генератора 2 формируется пилообразное напряжение, синхронизированное с п фазной lитaющeй сетью. На каждом на 2т выходов формирователя 3 формируется квазитреугопоьное напряжение управления, амплитуда которого равна амплитуде пилообразного напряжения на выходе генератора 2, а частота задает частоту напряжения на выходе непосредственного преобразователя частоты 1. В моменты равенства этих напряжений блок сравнения 4 переключается и на его выходе формируется напряжение 15, фронт которого определяет текущее значение угла управления. На вторые входы компаратора Ю и 11 поступают соответственно прямой и инвертированный выходные сигналы датчика несимметрии 6 {напряжение 16), амплитуды которых равны амплитуде квазитреугольного напряжения, что. приводит к переключению компаратора 11 в нулевое состояние (напряжение 17), а компаратора 10 - в единичное состояние (напряжение 18). При этом на выходах элементов 12 и 33 формируются сигналы, идентичные сигналу на выходе устройства блока сравнения 4 (наряжения 19 и 20), и корректор 5 не оказывает влияния на фазовое положение управляющих импупьсов, формируемых выходным формирователем 7 (напряжение 21 и 22). При этом закон изменения угла управления (напряжение 23) идентичен закону изменения напряжения 14 и на выходе непосредственного преобразователя частоты 1 формируется в соответствии с 2 синусоидапь-, вое напряжение номинальной амплитуды. В момент времени t-j (напряжение 16) .появляется несимметрия увеличивается амплитуда одной из фаз), что вызывает уменьшение выходного сигнала 16, датчика несимметрии 6 и фазовое ограни чение импульсов выходного формировате,дя (напряжение 21 и 22) на величину лф При этом угол управления oL изменяется по новому закону (напряжение 23) и происходит симметрирование выходных напряжений. Форма выходного напряжения фазы, в которой была проведена коррекция близка к синусоидальной, так как величина доС, необходимая для коррекции, не значительна и закон изменения d в этом случае близок к закону изменения dL обеспечивающему синусоидальное выходное напряжение меньшей амплитуды. Таким образом, введение в устройство 2wt-h канального корректора угла управления включенного между. 2пт п-канальным блоком сравнения и 2ш-п- каналь ным выходным формирователем, т- канал ного датчика несимметрии, подключенног к выходным напряжениям непосредственного преобразовато пя частоты и воздейст вующего на корректор угла управления, позволяет исключить несимметрию выход ных напряжений при несимметричной нагрузке, и как следствие, улучшить качес во выходного напряжения непосредственного преобразователя частоты. Формула изобретения 1. Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты включенным на несимметричную нагрузку содержащее выходной формирователь, блок сравнения, к 2т-(-п входам которого подключены 2т-фазный формирюватепь задающего напряжения и п -фазный синхр низированный генератор пилообразного н пряжения, отличающееся тем, что, с цепью уменьшения амплитудной не симметрии выходного напряжения, оно снабжено т-канальным датчиком несимметрии и 2т-п-;канальным корректором упла управления, включенным между 2гПН выходами блока сравнения и 2 гп ц входами выходного формирователя и подключенным к (Ч выходам генератора пилообразного напряжения и к m выходам т- канального датчика несимметрии, предназначенного для подключения к т-фазному выходу преобразователя. 2. Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что KojjpeKTOp угла управления состоит из 2m-n идентичных каналов, каждый из которых состоит из инвертора, двух компараторов, элемента И и элемента ИЛИ, причем одним из 2 п п входов корректора, подключенных к 2 m-n выходам блока сравнения, является вход элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого компаратора, первый вход которого подключен к первому входу второго компаратора и является оДним из п входов корректора, подключенных к п выходам генератора пилообразного напряжения, а одним из m входов корректора, подключенных к выходу датчика несимметрии, является второй вход первого компаратора, объедине1; ный с входом инвертора, выход которого подключен к второму входу второго компаратора, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу элемента И, а выход элемента ИЛИ является одним из 2тП выходов корректора, подключенных к выходному формирователю. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Жемеров Г. Г. Тиристорные преоб разователи частоты с непосредственной связью, М., Энергия, 1977, с. 211, рис. 11-1. 2.Бернщтейн А. Я. и др. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе. М., Энергия, 1980, с. 282, {Жс. 6-36. 3.Фираго Б. И., Готовский Б. С. и Лисе 3. А. Тиристорные циклоннверторы , Минск, Наука и техника , 1973, с. 168, рис. 6-1.
