Устройство для управления вентильным непосредственным преобразователем частоты

Устройство для управления вентильным непосредственным преобразователем частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ, предназначенным для питания асинхронного двигателя, содержащее задающий генератор, выход которого подключен к первому входу регулятора напряжения, причем выход последнего подсоединен к входу системы импульсно-фазового управления вентилями преобразователя, и датчик выходного напряжения преобразователя, выход которого связан с вторым входом регулятора напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности регулирования напряжения при прерывистых токах и наличии ЭДС вращения в фазе асинхронного двигателя, оно снабжено датчиком тока нагрузки преобразователя, блоком контроля нуля тока и ключевым элементом, причем к выходу датчика тока подключен вход блока контроля нуля тока, выход которого подключен к управляюi щему входу ключевого элемента, а коммутируквдая цепь ключевого эле (Л мента включена между выходом датчика выходного напряжения преобразоС вателя и суммирующим входом регулятора напряжения. Ч С СП м

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) Н 02 P 13/3 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3360031/24-07 (22) 04. 12. 81 (46) 07.03.84. Бюл. Р 9 (72) В.И.Ключев, И.Ш.Кадыров, В.Н.Остриров и М.П.Гаврилов (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 621.314.27(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9220342, 220342, кл. HP 13/30, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 682988, кл. Н 02 P 13/30, 1974. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ВЕНТИЛЬНЫМ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ, предназначенным для питания асинхронного двигателя, содержащее задающий генератор, выход которого подключен к первому входу регулятора напряжения, причем выход последнего подсоединен к входу систе„„SU„„A мы импульсно-фазового управления вентилями преобразователя, и датчик выходного напряжения преобразователя, выход которогО связан с вторым входом регулятора напряжения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности регулирования напряжения При прерывистых токах и наличии ЭДС вращения в фазе асинхронного двигателя, оно снабжено датчиком тока нагрузки преобразователя, блоком контроля нуля тока и ключевым элементом, причем к выходу датчика тока подключен вход блока контроля нуля тока, выход которого подключен к управляющему входу ключевого элемента, а

И коммутирукщая цепь ключевого элемента включена между выходом датчика выходного напряжения преобразователя и суммирующим входом регуля- ( тора напряжения.

1078579

Изобретение относится к -электротехнике и может быть использовано для управления вентильными непосредственными преобразователями частоты, предназначенными для питания асинхронных двигателей..

Известно устройство для управления преобразователем, содержащее задающий генератор, систему импульсно-фазового управления (СИФУ) и датчик напряжения, причем генератор и датчик напряжения подключены к входу СИФУ. Фаза импульсов, вырабатываемых СИФУ, зависит от соотношения выходного напряжения и напряжения задающего генератора tlj .

Недостаток известного устройства заключается в ненадежности работы при наличии нагрузки с ЭДС вращения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления вентильным непосредственным преобразователем .частоты, содержащее задающий генератор, выход которого подключен к первому входу регулятора напряжения, причем выход регулятора подсоединен к входу системы импульсно-фазового управления вентилями преобразователя, и датчик выходного напряжения преобразователя, выход которого связан с вторым входом регулятора напряжения (2) .

Недостатком данного устройства является ненадежная работа в режиме прерывистых токов в фазе асинхронного двигателя.

В моменты отсутствия тока тиристорный преобразователь заперт, а в сигнале обратной связи по напряжению, получаемом с датчика напряжения, присутствует только ЭДС вращения двигателя. С регулятора напряжения на вход системы импульснофазового управления преобразователем поступает при этом ложная информация. Вследствие этого трехфазная нулевая схема реверсивного тиристорного преобразователя, работающего на фазу асинхронного двигателя в составе непосредственного преобразователя частоты становится практически неработоспособной.

Цель изобретения — повышение точности и надежности регулирования напряжения при прерывистых токах и наличии ЭДС вращения в фаэ асинхронного двигателя.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено датчиком тока нагрузки преобразователя, блоком контроля нуля тока и ключевым элементом, причем к выходу датчика тока нагрузки подключен вход блока ,контроля нуля тока,выход которого подключен к управляющему входу ключевого элемента, а коммутирующая

65 цепь ключевого элемента включена между выходом датчика выходного напряжения и преобразователя и суммирующим входом регулятора напряжения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 принципиальная схема ключевого элемента и блок определения нуля тока; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит задающий генератор- 1, регулятор 2 напряжения, систему 3 импульсно-фазового управления, силовую часть 4 реверсивного тиристорного непосредственного преобразователя. К выходным зажимам силовой части реверсивного тиристорного преобразователя подключен датчик 5 напряжения, а также последовательно включенные фаза б статора асинхронного двигателя и датчик 7 тока нагрузки тиристорного преобразователя. Выход датчика тока подключен к входу блока 8 определения нуля тока, выход которого подключен к управляющему входу ключевого элемента 9. Коммутирующая цепь ключевого элемента включена между датчиком напряжения и суммирующим входом регулятора напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1 вырабатывает эталонный сигнал регулируемой частоты и амплитуды, который сравнивается с сигналом обратной связи по напряжению преобразователя, поступающим через коммутирующую цепь ключевого элемента 9, управляемого от блока 8 определения нуля тока в фазе б статора асинхронного двигателя. Отклонение напряжения на выходных зажимах силовой части 4 реверсивного тиристорного преобразователя от эталонной величины выделяется на регуляторе 2 напряжения и функционально преобразуется в нем, например, интегрируется при астатическом управлении, а затем поступает на систему 3 импульсно-фазового управления, которая вырабатывает в соответствующие моменты времени импульсы включения тиристоров силовой частоты

4 и управляет напряжением на выходе преобразователя. Наличие бестоковых пауз фиксируется блоком 8 определения нуля тока, выполненным на двух компараторах (фиг. 2), что совпадает с интервалами напряжения (фиг. 3 в) на выходе блока 8, равного нулю.

Этот сигнал используется для управления коммутацией обратной связи по напряжению ключевым элементом 9 (фиг. 2), исполнительным органом которого является полевой транзистор.

1078579

Кривые силового тока (фиг. 3 a) и напряжения (фиг. 3 б) и сигнал (фиг. 3 в) на выходе блока определения нуля тока представляют собой осциллограммы, записанные на одной фазе системы ЙПЧ-АД, в которой НПЧ состоит из трех реверсивных трехпульсных тиристорных преобразователей с раздельными управлением группами вентилей, каждый из которых управляется с помощью предлагаемого устрой- !О ства.

Из осциллограмм видно, что в периоды прерывания тока статора на зажимах преобразователя выделяется

ЭДС вращения (на фиг. 3 б,дополнительно указана пунктирной линией).

Если в такие моменты времени обратную связь по напряжению не разрывать, то на регулятор напряжения попадает ложный сигнал о напряжении на выходе преобразоватетеля, что приведет к ошибке регулирования тем большей, чем больше длительность бестоковых пауз, которая заВисит от числа фаз сети, пульсности силовой схемы, способа управления тиристорным преобразователем и частоты эталонного сигнала. Предложенное устройство устраняет это явление.

Технико-экономический эффект от внедрении предлагаемого устройства заключается в том, что оно позволяет даже в простейших схемах силовой части реверсивных преобразователей, входящих в непосредственный преобразователь частоты, и раздельном управлении группами вентилей обеспечить достаточную точность отработки эталонного сигнала, а также расширить диапазон регулирования частоты выходного напряжения и увеличить надежность работы непосредственного преобразователя частоты с целом.

1078579

Составитель В.Бунаков

Редактор Н„Безродная Техред A.Бабннец Корректор K.Ìàêàðåíêî

Заказ 981/50. Тираж бб7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4