Способ управления @ -фазным преобразователем частоты с непосредственной связью на полностью управляемых вентилях

Способ управления @ -фазным преобразователем частоты с непосредственной связью на полностью управляемых вентилях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ т-)АЗНЫМ ПРЕОБ1РАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ НА ПОЛНОСТЬЮ УПРАВ ЛЯЕМЫХ ВЕНТИЛЯХ, заключающийся в том, что сравнивают входные фазные напряжения , фиксируют потенциальные уровни при равенстве входных фазных напряжений, по этим уровням из задающего напряжения формируют систе му последовательностей импульсов (где j,rn -пульсность преобразователя ) , формируют вторую систему импульсов, сравнивают Последовательности импульсов обеих систем между собой и полученные в результате сравнения выходные ИМПУЛЬСЫ распределяют по соответствующим вентилям преобразователя , о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения и Повышения надежности управления, фиксируют 2(т интервалов между моментами равенства входных напряжений длительностью IT/1),т, формируют из задающего и входных напряжений Систему из. п X 2 т напряжений в соответствии с амплитудно-временными зонами , образованиьи«1и границами интервалов и смежными потенциальными уровнями , формируют на каждом интервале i последовательность импульсов длитель ностью и частотой следова (Л ния, равной частоте сети, из полученных последовательностей имС пульсов образуют вторую систему импульсов, а выходные импульсы рас пределяют .по тем вентилям преобразователя , которые подключают к нагрузке участок входного напряжения, э г входящий в ту амплитудно-временную зону, которой соответствует данный iучасток задающего напряжения. ю :

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5НН 02 Р 13 30

Й НОМИТЕТ СССР, (21) 3421030/24-07 (22) 12.04.82 (46) 15. 05. 84. Бюл. Р 18 (72) В.А.Пчельников и В.Н.Мишин (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматиэиро ванных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.316.727(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 221817, кл. Н 02 P 13/30, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 215310, кл. Н 02 . 13/30, 1968. (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ m-ФАЗНЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВКННОА СВЯЗЬЮ HA ПОЛНОСТЬЮ УПРАВЛЯЕМЫХ ВЕНТИЛЯХ, заключающийся в том, что сравнивают входные фазные напряжения, фиксируют потенциальные уровни при равенстве входных фаэных напряжений, по этим уровням из задающего напряжения Формируют скатему изсуч последовательностей кмпуль-

cos (где уъ -пульсность преобразователя), формкруют вторую систему импульсов, сравнивают последователь ности импульсов обеих систем между собой и полученные в результате сравнения выходные импульсы распределяют по соответствующим вентилям преобразователя, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности управления, Фиксируют 2qrn интервалов между моментами равенства входных напряжений длительностью Г/, Формируют из задающего и входных напряжений систему из. pter х 2qm напряжейий в соответствии с амплитудно-временными эонами, образованными границами интервалов и смежными потенциальными уровнями, Формируют на каждом интервале последовательность импульсов длитель-Я костью Т/ тп и частотой следования, равной частоте сети, из полученных 2qrn последовательностей импульсов образуют вторую систему С: импульсов, а выходные импульсы распределяют по тем вентилям преобразователя, которые подключают к на". грузке участок входного напряжения, входящий в ту амплитудно-временную зону, которой соответствует данный участок задающего напряжения.

1О 2б 4

25

Основным недостатком способа является громоздкость его реализации, особенно выраженная при увеличении числа фаз преобразователя, что не может не сказаться на надежности устройства. Уя<е при использовании мостовой трехфазной схем в преобразователе, выявляется, что необходимо кроме б-ти последовательностей импульсов задающего напряжения формировать Зб последовательностей импульсов линейных напряжений, характеризующих их потенциальные состояния. 60

Следовательно, аппаратурные затраты.на выполнение логических операций распределения импульсов упранления неоправданно нелики, особенно при увеличении числа фаз преобразователя.65

Изобретение относится к электротехнике и может быть использонано для управления тиристорными преобразователями частоты с искусственной коммутацией или преобразователями частоты, выполненными на полностью 5 управляемых вентилях.

Известен способ управления полностью управляемым непосредственным преобразователем частоты путем подключения выходной фазы к нходной фазе, мгновенное значение напряжения которой наиболее близко;1 к мгновенному значению задающего напряжения, основанный на измерении в каждый момент времени разности выходного и задающего напряжения, ее интегрировании и формировании сигнала на подключение выходной фазы .к той выходной фазе, разность напряжения которой и задающего напряжения наименее отрицательна (положительна) при положительном (отрицательном) указанном интервале (1).

Недостатками способа являются сложность закона управления, необходимость введения многофазных устройств сравнения, сложных фильтров, а также неоправдано большое число коммутацйй, увеличивающее потери в IIреобразователе.

Наиболее близким по технической 30 сущности к изобретению является способ управления m-фазным преобразователем частоты с непосредственной связью, заключающийся в том, что сравнивают входные фазные напряже- З5 ния, фиксируют потенциальные уровни при равенстве входных фазных напряжений, ло этим уровням из задающего напряжения формируют систему из суп последовательностей импульсов 4О (где qm — пульсность преобразователя), формируют вторую систему импульсон, сравнивают последовательности импульсов обеих систем между собой и полученные в результате сравнения выходные импульсы распределя- 45 ют по соответствующим вентилям преобразователя (2).

Кроме того, для получения последовательностей импульсов, характеризующих потенциальные состояния всех входных напряжений, необходимо надежно фильтровать их для исключения сбоев системы управления н условиях помех.

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности управления многофазными преобразователями частоты.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу упранления

m-фазным преобразователем частоты с непосредственной связью на полностью управляемых вентилях, заключающемуся в том, что сравнивают входные фазные напряжения, фиксируют потенциальные уровни при равенстве входных фазных напряжений, по этим уровням из задающего напряи<ения формируют систему из срп последовательностей импульсов (где qm-.ïóëüñíîcòü преобразователя), формируют вторую систему импульсов, сравнивают последователь,ности импульсов обеих систем между собой и полученные в результате срав нения выходные импульсы распределяют по соответствующим вентилям преобразователя, фиксируют 2qm интервалон между моментами равенства входных напряжений длительностью

Jl/qm, формируют иэ задающего и нходных напряжений систему из cpn ° 2qm напряжений в соответствии с амплитудно-временными зонами, образованными границами интервалов и смежными потенциальными уровнями, формируют на каждом интервале последовательность импульсов длительностью >i/qm и частотой следования, равной частоте сети, из полученных 2qm последовательностей импульсов образуют вторую систему импульсов, а выходные импульсы распределяют по тем вентилям преобразователя, которые подключают к нагрузке участок входного напряжения, входящий в ту амплитудно-временную зону, которой соответствует данный участок задающего напряжения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства реализации способа управления трехфазным мостовым преобразователем частоты с непосредственной связью на пол-. ностью управляемых вентилях с двухсторонней проводимостью; на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие работу трехфазного мостового преобразователя в соответствии с предложенным способом управления.

Устройство реализации содержит задающий генератор 1, выход которого подключен ко входу порогового элемента 2, дешифратор 3, соединенный с питающей сетью, блок синхронизации 4, подключенный ко входу регистра сдвига 5, выходы которого

1092694 соединены с вертикальными шинами дешифратора 3, горизонтальные шины его подключены к выходам порогового устройства 2, а выходы дешифратора 3 через распределитель 6 подключены к управляющим электродам 5 вентилей преобразователя, причем дешифратор содержит 72 двухвходовых логических элементов И 7-78, соединенных по группам из 12 соответствующих элементов И 7-18, 19-30, 10

31-42, 43-54, 55-66, 67-78, первыми входами подключенных к соответствующим горизонтальным шинам и соединенных по группам из 6 соответствующих элементов (7, 19, 31, 43, 55, 67) . ° . (18, 30, 42, 54, 66, 78) вторыми входами, подключенных к соответствующим вертикальным шинам, а выходы объединены по группам из 12 выходов соответствующих двухвходовых логических элементов И (7, 8, 21, 34, 47, 60, 73, 74, 63, 52, 41, 30) и т.д. и подключены ко входам соответствующих двенадцативходовых логических элементов

ИЛИ 79-84, выходы которых являются выходами дешифратора 3.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения; 85 — кривая задающего напряжения; 86 — последовательности импульсов квантования по уровню за- 30 дающего напряжения (импульсов потенциального квантования); 87 - уровни квантования задающего напряжения;

88 - входные напряжения преобразователя," 89 — последовательность импуль-35 сов синхронизации; 90 — последовательности широких импульсов, сформированных в интервалы между моментами совпадения входных напряжений или широких синхроимпульсов; 91 - после- 40 довательности импульсов, полученных. в результате совпадения импульсов потенциального квантования 86 и широких синхроимпульсов 90 или последовательности импульсов-команд дешифратора; 92 — последовательности 45 управляющих импульсов; 93 - кривая выходного напряжения.

Устройство реализации работает следующим образом.

5О

Эадающее напряжение 85 с выхода задающего генератора 1 поступает на вход порогового устройства 2, где преобразуется в шесть последовательностей импульсов 86, по числу потенциальных зон, разграниченных уровнями моментов совпадения 87 входных напряжений 88. Причем пороговое устройство 2 представляет собой многоуровневое пороговое устройство, которое при равенстве мгновен- 60 ного значения задающего напряжения значению напряжения соответствующей потенц»альной зоны коммутирует импульс на тот свой выход, который соответствует этой потенциальной 65 зоне. Шесть выходов лорогового устройства 2 являются горизонтальными шинами дешифратора 3. Одновременно, в моменты совпадения входных напряжений, блок синхронизации 4 формирует последовательность коротких импульсов синхронизации 89 с периодом следования Л/б, которые поступают на вход регистра сдвига 5. Регистр сдвига 5 формирует 12 последовательностей широких синхроимлульсов 90 длительностью Tr/б и частотой следования, равной частоте сети, причем начало импульса в каждой следующей последовательности совпадает с окончанием импульса в предыдущей последовательности, а начало импульса в первой последовательности синхронизировано с началом периода одного из входных напряжений преобразователя, например АВ. Двенадцать выходов регистра сдвига 5 являются вертикальными шинами дешифратора 3.

Если входные напряжения в течение периода одного из входных напряжений (например AB) разбить на амллитудновременные зоны, то число их окажется равным числу логических элементов И дешифратора 3, а каждый элемент И будет соответствовать определенной амплитудно-временной зоне, образованной на данном временном интервале смежными потенциальными уровнями.

Выходы логических элементов И, которые соответствуют амплитудно-временным зонам одного и того же входного напряжения, подключены ко входам одного логического элемента ИЛИ, выход которого является выходом дешифратора 3. Дешифратор 3 в момент совпадения импульса потенциального .квантования 86 и широкого синхроимпульса 90 на входе одного из 72 двухФ входовых логических элементов И (7-78) формирует на входе одного из шести 12-входовых логических элементовв ИЛИ (7 9-84 ) импульс-к оманду

91 для распределителя б на подключение к выходным фазам преобразователя соответствующего входного. напряжения 88. Распределитель б служит для осуществления попарного включения вентилей и формирует импульсы управления 92, которые поступают »а управляющие электроды вентилей, н соответствии с алгоритмом работы вентилей преобразователя. Например, для рассматриваемого трехфазного мс.-.— тового преобразователя частоты с непосредственной связью на полностью управляемых вентилях с двусторо»»ей проводимостью, в момент совпадения импульса первой последовательности импульсов потенциального квантования

86 с импульсом восьмой последовательности широких синхроимпульсон

90 на выходе двухвходового логического элемента И 14 формируется импульс, который поступает на вход

1092694

L2-вхсдового логического элемеита

ИЛИ 83 и с его выхода, как импульскоманда 91 на подключение к выходным фазам преобразователя входного напряжения ВС, поступает на вход рас.пределителя.б, которай, в свою оче- 5 редь, формирует управляквцие импульсы на третий. (из условно-анодной группы вентилей) и шестой вентили (из условно-катодной группы вентилей). Импульсы управления 92 с вы- 10 хода распределителя б, одноименного с выходом дешифратора Э, явля ются ведущими (на фиг. 2 заштрихо- . ванные) .

Таким образом, способ управления

m-фазным преобразоватеЛеМ частоты с непосредственной связью позволяет упростить управление тиристорными преобразователями частоты с искусственной коммутацией или их аналогами, выполненными на полностью управляемых вентилях за счет ослабления требований к фильтрации входных напряжений, используемых в качестве опорных, уменьшения аналоговых операций, усложняка их устройство и его настройку.и вносящих большую погрешность, а также уменьшения количества логических операций, что также ведет к уменьшению аппаратурных затрат. Следствием упрощения способа и устройства, уменьшения числа функциональных элементов является повышение надежности системы управления преобразователем частоты.

1092694

1092694

Составитель В.Жмуров

Редактор Т.Парфенова ТехредИ.Метелева

Корректор А.Дзятко

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

Эакаэ 327 3/4 2 Тираж бб7 Подиисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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