Способ управления трехфазным преобразователем частоты с непосредственной связью

Способ управления трехфазным преобразователем частоты с непосредственной связью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях частоты. Цель изобретения - повьшение энергетических показателей. С помощью сумматоров 8 и 9 осуществляется переход от задания фазных напряжений к заданию линейных напряжений. Сигналы с сумматоров вьшрямляются диодами 6 и 7 и сум ируются с напряжением смещения в сумматоре 5, выходной сигнал которого управляет фазньм реверсивным

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1415372 А1

С59 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4046088/24-07 (22) 28.03.86 (46) 07.08.88. Бюл. Р 29 (71) Государственный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности (72) Н.А.Серов и В.А.Чучалов (53) 621.316.727 (088.8) (56) Бернштейн А.Я. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе. — М.: Энергия, 1980, Авторское свидетельство СССР

У 708479, кл. Н 02 М 5/22, 1980. (54) СПОСОБ YIIPABJIEIIIIH ТРЕХФАЗНЪ|И

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях частоты. Цель изобретения — повышение энергетических показателей. С помощью сумматоров 8 и 9 осуществляется переход от задания фазных напряжений к заданию линейных напряжений. Сигналы с сумматоров выпрямляются диодами 6 и 7 и суммируются с напряжением смещения в сумматоре 5, выходной сигнал которого управляет фазным реверсивным

1415372 тиристорным преобразователем. При реализации способа в любой момент времени один иэ фаэных реверсивных преобразователей работает под действием напряжения смещения на предельном угле управления, а два других раИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления трехфазными преобразователями частоты с непосредственной связью, Цель изобретения — повышение энергетических показателей трехфаэных преобразователей частоты с непосредственной связью. 10

На фиг. 1 представлена функциональная схема преобразователя частоты, реализующего способ; на фиг. фиг. 2 — временные диаграммы напряжений силовой схемы; на фиг. 3 — временные диаграммы напряжений устройства управления.

Трехфазный преобразователь частоты, каждая фаза которого выполнена в виде блока 1, содержащего мостовой реверсивный выпрямитель 2, силовые выходы которого на стороне выпрямленного тока вместе с аналогичными выходами других фаэ образуют с нагрузкой 3 соединение в звезду с изо25 лированной нейтралью, а силовые выходы на стороне переменного тока предназначены для подключения к вентильным обмоткам силового трансформатора, блок 4 системы импульсно-фаэо- З0 вого управления, выходы которого подключены к входам управления мостовым реверсивным выпрямителем 2, а вход подключен к выходу первого сумматора

5, первый вход которого предназначен 35 для подключения к источнику напряжения смещения Ц, а второй вход подключен к общей точке соединения катодов диодов 6 и 7, анод диода 6 подключен к выходу второго сумматора 40

8, а анод диода 7 подключен к выходу третьего сумматора 9, первые входы сложения сумматоров 8 и 9 объединены и предназначены для подключения к ботают таким образом, чтобы на шинах

А, В и С было заданное линейное напряжение. Фазные реверсивные тиристорные преобразователи необходимо соединить в звезду с изолированной нейтралью. 3 ил. выходу регулятора тока одноименной фазы, вторые входы вычитания сумматоров 8 и 9 предназначены для подключения к выходам регуляторов тока других фаэ.

Способ управления трехфазным преобразователем частоты с непосредственной связью осуществляется следующим образом. !

С выходов регуляторов фаэных токов на входы сумматоров 8 и 9 поступают напряжения управления UL1 и U c, являющиеся аналогами сину соидальных фазных напряжений Пд, Ue и Uc (фиг.3а). На выходе сумматора

8 формируется разность U g = Uqp, —

gA а на выходе сумматора 9

= U e — U)c Вычисленные раз" ности с сумматоров 8 и 9 выпрямляются диодами.6 и 7 (кривая U фиг.3б) и поступают на первый вход сумматора 5, на второй вход которого поступает напряжение смещения Бьм. Величину смещения выбирают такой, чтобы вывести блок фазы A на предельный ( угол регулирования (кривая U>, фиг.3в). Напряжения управления U g и UIIc с блоками СИФУ фаз В и С формируют аналогичным образом.

Реализация предлагаемого способа управления основана на изменении уровня нижней огибающей фазных синусоид Ug Un u Uc (фиг.2а) таким образом, чтобы этот уровень бып равен максимальному отрицательному напряжению -U Ä,преобразователей 3 (фиг ° 2б).

Для того, чтобы такое изменение уровня нижних огибающих не сказалось на работе нагрузки, необходимо соединить преобразователи 3 в звезду с изолированной нейтралью, а также

1415372

50 (I

Напряжения UA,,U u U выпрямителей 2, показанные на фиг, 2б, отличаются от синусоидальных напряжений, показанных на фиг. 2а, тем, что они имеют в своем составе отрицательную постоянную составляющую и высшие гармоники, кратные трем, которые благодаря соединению фаэных блоков 1 в звезду с изолированной нейтралью взаимно компенсируются.

Наличие одинаковой постоянной составляющей в кривых фаэных напря1 1(f ений А U> и U при равенстве нулю необходимо одновременно изменять уровень всех трех фазных напряжений

U, U< и U (фиг.2а) на одинаковую величину с тем, чтобы линейные напряжения нагрузки 1 не изменились.

Так например, в момент времени t (фиг.2) уровень нижней огибающей фазных напряжений характеризуется ординатной точки 2. Для описанного вы" ше изменения уровня нижней огибающей в момент t(необходимо изменить напряжение U в отрицательную сторону на величину, соответствующую отрезку 1-2, а для того, чтобы не изменились линейные напряжения, необходимо переместить точки 3 и 4 (напряжения U и U ) вниз также на величину отрезка 1-2. Новое положение точек 2, 3 и 4 (фиг.2б) соответствует значениям фаэных напряжений (! 1

04 U> ос необходимым для Реализации предлагаемого способа. Времен-! ные диаграммы напряжений U, U и 0 представлены на фиг. 26.

Как видно из фиг, 2б, каждое из

I I напряжений U U((, и U(. состоит иэ трех участков шириной в треть периода: первый и прямолинейный отрезок на уровне U = -У(„ и два других, отличающихся от -U „ на величину соответствующих линейных напряжений.

Напряжение U на фиг. 2б при t < (K t 4 t> имеет прямолинейный отрезок, I при t t c t напряжение U> Hìååò участок, расположенный выше линии

-Б ц„, на величину линейного напряжения Н (Ь а при t4 c t t> участок, расположенный вьппе линии

U = -U „ на величину линейного напр.яже,ния UA< . суммарного тока трех фазных блоков при работе с изолированной нейтралью приводит к тому, что в любой момент времени два иэ них смещены в выпрямительный режим, а один в инверторный, или наоборот, что приводит к компенсации токов инвертирующих и выпрямляющих блоков. При углах управления в выпрямительном режиме

30, а в инверторном 150, первая гармоника реактивного тока в сети уменьшается вдвое по сравнению с традиционным способом управления.

Использование изобрегения позволит осуществить полную модуляцию напряжений фазных блоков, равную линейной амплитуде при напряжении вентильных обмоток в 2/ 3 раза меньшем, чем при реализации известных способов управления, что приведет к соответствующему уменьшению реактивной мощности во всем режиме работы преобразователя.

Формула и э о б р е т е н и я

Способ управления трехфаэным преобразователем частоты с непосредственной связью, заключающийся в том, что формируют в соответствии с числом фаз преобразователя симметричные периодические напряжения управления регулируемой частоты и амплитуды, подают на управляющий вход блока импульсно-фазового управления каждой фазы преобразователя соответствующее по фазе напряжение управления и осуществляют модуляцию выходных напряжений преобразователя, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения энергетических показателей, вычисляют поочередно разности между напряжением управления одной фазы и напряжениями управления двух других фаз, осуществляют однополупериодное выпрямление двух вычисленных раэностных напряжений, выделяют максимальное иэ выпрямленных напряжений, вычисляют разность выделенного максимального напряжения и напряжения

I смещения, вычисленную разность подают на вход блока импульсно-фазового управления соответствующ .й фазы преобразователя.

1415372 а) ю) и

"гта

Уие 1 а) и, d) и, dj а, Составитель С.Станкевич

Техред Л.Олийнык Корректор В.Бутяга

Редактор Е.Папп

Вакаа 3881/52

Тираж 665 Подписное

В11ИИ!1И Государственногс комитета СССР по де:(ам изобретений и открытий

113035, 11оскна, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

llð и нодственнс-полиграфичесK )p- предприятие, г. Ужгород, ул. 11роектная, 4