Способ управления трехфазным инвертором с квазисинусоидальным выходным напряжением

Способ управления трехфазным инвертором с квазисинусоидальным выходным напряжением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в централизованных и децентрализованных системах вторичного электропитания, конкретно - в трехфазных инверторах. Сущность изобретения: период основной гармоники трехфазной системы выходных напряжений коммутатора разделяют на б равных временных интервалов - секторов, каждый из которых начинается в момент, когда напряжение коммутатора одной из фаз достигает максимального значения, и в пределах каждого сектора коммутатор устанавливают последовательно в две активные позиции, при которых включены два вентиля анодной и один вентиль катодной группы, или наоборот, и в две позиции зануления, при которых включены все вентили анодной или все вентили катодной группы. Для той фазы, напряжение которой в данном секторе положительно, при активных позициях включают вентиль только анодной группы, для той фазы, напряжение которой отрицательно, вентиль только катодной группы, для той фазы, напряжение которой изменяет знак, вентили как анодной , так и катодной групп. Переход в каждую очередную позицию осуществляют переключением коммутатора только в одной фазе. С целью повышения точности стабилизации трехфазной системы выходных токов или напряжений в динамических режимах моменты переключений коммутатора в очередную позицию могут быть определены по результатам вычисления прогноза рассогласования выходного тока или напряжения и сигнала задания на заданный интервал времени. 5 ил. (Л С XI О О о xi

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (I I) (s))s Н 02 М 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗС) БРЕТЕ Н

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4757371/07 (22) 09.11.89 (46) 07.10.92. Бюл. № 37 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. B.È.Ëåíèíà (72) Г.М. Мустафа, А.Ю. Куте и н и к о ва и

А.В. Щукин (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 390639, кл. Н 02 М 5/42, Н 02 P 13/18, 1973.

2. Калашников Б.E., Эпштейн И.И. Трехфазные автономные инверторы с улучшенным качеством выходного напряжения для частотно-регулируемых электроприводов.

"Электротехн. пром-ть, Сер. Преобразоват. техника", 1980, вып. 6 (125), с.7...9.

3. Novel control strategy for sinusoidal

PWM inverters. Mangal Madhu, OeG. "lEEEIAS (Ind. Appi. Soc.) 20th Annu. Meet. Toronto, Oct.6-11, 1985. Conf, Rec.", New York, N,Y„

1985, 1040-1045.

4. Авторское свидетельство СССР

¹ 1480066, кл. Н 02 M 7/527, 1989. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ ИНВЕРТОРОМ С КВАЗИСИНУСОИДАЛЬНЫМ ВЫХОДНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ (57) Использование: в централизованных и децентрализованных системах вторичного электропитания, конкретно — в трехфазных инверторах. Сущность изобретения: период основной гармоники трехфазной системы

Изобретение относится к электротехнике, в частности к трехфазным ШИМ-инверторам, работающим по принципу слежения и отслеживающим трехфазную систему выходных токов или напряжений по сигналу выходных напряжений коммутатора разделяют на 6 равных временных интервалов— секторов, каждый из которых. начинается в момент, когда напряжение коммутатора одной из фаз достигает максимального значения, и в пределах каждого сектора коммутатор устанавливают последовательно в две активные позиции, при которых включены два вентиля анодной и один вентиль катодной группы, или наоборот, и в две позиции зануления, при которых включены все вентили анодной или все вентили катодной группы. Для той фазы, напряжение которой в данном секторе положительно, при активных позициях включают вентиль только анодной группы, для той фазы, напряжение которой отрицательно, вентиль только катодной группы, для той фазы, напряжение которой изменяет знак, вентили как анодной, так и катодной групп. Переход в каждую очередную позицию осуществляют переключением коммутатора только в одной фазе, С целью повышения точности стабилизации трехфазной системы выходных токов или напряжений в динамических режимах моменты переключений коммутатора в очередную позицию могут быть определены по результатам вычисления прогноза рассогласования выходного тока или напряжения и сигнала задания на заданный интервал времени. 5 ил. задания, и может быть использовано, например, в электроприводе переменного тока и агрегатах бесперебойного питания.

Известен способ импульсного регулирования выходных напряжений трехфазного мостового инвертора, при котором его коммутатор устанавливается поочередно сначала в одну из активных позиций, при которых включен один вентиль анодной группы и два вентиля катодной группы или наоборот, а выходные напряжения коммутатора отличны от нуля, а затем в позицию зануления, при которой включены соответсТВ8ННо все вентили катодной или все BGM тиля анодной группы, а выходные напряжения коммутатора равны нулю, причем переключение производится только в одной фазе инверторного моста; по истечении 1/6 периода выходного напряжения коммутатор устанавливается последовательно в другую активную позицию, состветс вующую знаку следующей фазы вь ходного напряжения, и позицию зануления.

Известен также способ импульсного регулирования выходного напряжения, при котором коммутатор устанавливается поочередно в две активные позиции, отличающиеся состоянием только одной фазы инверторного моста, а по истечении 1/6 части периода выходного напряжения коммутатор устанавливается в две другие активные позиции, соответствующие знакам и фазам выходных напряжений, Оба способа позволяют исключить ряд гармонических составляющих из кривой выходного напряжения, а также уменьшить коммутационные потери благодаря тому, что все смены позиций коммутатора осуществляются переключением только в одной фазе. Однако, оба способа не пригодны для независимого отслеживания мгновенных значений токов или напряжений из трех фаз, т.к. они предполагают регулирование или только величины, или только фазы выходных токов или напряжений, в то время как для независимого отслеживания трехфазной системы величин необходимо независимое регулирование как величины, так и фазы каждой из них.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ формирования выходных напряжений

ИИМ-инвертора, при котором коммутатор устанавливается сначала в первую активную позицию, при которой включен один вентиль анодной группы и два вентиля катодной группы (или наоборот), затем во вторую активную позицию, для «его выключается один из вентилей катодной группы и включается вентиль анодной группы той же фазы {или наоборот), затем в позицию зануления, при которой включены все вентили анодной или вСе вентили катоднай группы, далее цикл повторяется, а по

10

20 истечении 1/6 части периода выходного наи ряжения коммутатор устанавливается в другие активные позиции, соответствующие знакам и фазам выходных напряжений, Такой способ пригоден для отслеживания мгновенных значений токов или напряжений все трех фаз. Недостатком такого способа является большое число переключений коммутатора при прохождении цикла, т.к. при атом должно быть выполнено по крайней мере одно сдвоенное, т,е. одновременно в двух фазах, переключение, что увеличивает коммутационные потери и снижает КПД инвертора.

Целью изобретения является уменьшение числа переключений и уменьшение коммутационных потерь.

Поставленная цель достигается тем, что мостовой коммутатор трехфазного инвертора с квазисинусоидальным выходным напряжением устанавливают в позиции, соответствующие определенному состоянию вентилей; — позицию зануления, при которой включены все вентили катодной группы или все вентили анодной группы;

25 — активные позиции, при которых включены один или два вентиля анодной группы, и, соответственно, два или один вентиль катодной группы.

Период основной гармоники трехфаз30 ной системы выходных напряжений коммутатора разделяют на 6 равных временных интервалов-секторов, каждый из которых начинается в момент, когда напряжение коммутатора одной из фаз достигает макси35 мального значения, и в пределах каждого сектора коммутатор устанавливают в определенной последовательности в две активные позиции и две позиции зануления, причем для той фазы, у которой выходное

40 напряжение коммутатора положительно, при активных позициях включают вентили только анодной группы, для той фазы, напряжение которой отрицательно — вентили только катодной группы, а для той фазы, 45 напряжение которой изменяет знак, при активных позициях попеременно включают вентили как анодной, так и катодной групп, причем в каждом из шести секторов коммутатора устанавливают последовательно в

50 позицию зануления, при которой включены вентили анодной rpynn, первую активную позицию, вторую активную позицию, позицию зануления, при которой включены вентили катодной группы, вторую активную

55 позицию, первую активную позицию и позицию зануления, при которой включены вентили анодной группы и

1767667 реключении по результ.д.„причем переход из позиции зануле- лением моментов переклю ния, при которой включены все вентили татам вычисления прогноза рассогласоваанодной группы, s первую активную пози- ния выходного тока и сигнала задания; на ж, по результатам вычислецию осуществляют выключением вентиля фиг,5а,б,в — тоже по рез анодной группы и включением вентиля ка- 5 ния прогноза рассогласован

В НИЯ ВЫХОДНОГО ру и фазы, напряжение кото- напряженИя и сигнала задания. рой в данном секторе отрицательно, Предлагаемый способ управления сопереход <из первой активной позиции во вто- стоит в следующем., широтно-импульсной модуляции рую осуществляют выключением вентиля В ходе широтно-и анодной группы и включением вентиля ка- 10 коммутаторустанавливаютвследующие потодной группы той фазы, напряжение кото- зиции; рой в данном секторе изменяет знак, — позиции занулени уления, при которых реход из второи активной позиции в по- включены все вентил а г < и ноднои или все вензицию зануления, при которой включены тиликатоднойгруппы,авыходныенапряжевентили катодной группы, осуществляют 15 ния коммутатора равны нулю; иции, при которых вклювыключением вентиля анодной группы и — активные поз включением вентиля катодной группы той ченыо ин»гид а е, <, дв вентиля анодной группы, фазы, напряжение которой в данном секто- и, соответственно, дв ва или один вентиль каре положительно, переход из позиции зану- тодной группы, причем нап яжения тех аз, ления, при которой ой 20 в которых включены вентили анодной групльны, а напряжения тех фаз, в включены все вентили катодной группы, пы, положительны а на выкл во вторую активную позицию Осуществляют которых включены вентили катодно ючением вентиля катодной группы и пы, отоицательны. тоднои групвключением вентиля анодной группы той Период основной г м нои гармоники трехфаэфазы, напряжение которой в данном секта- 25 ной системы выходных напряжений коммуре.положительно, переход из второй актив- татора разделяют на 6 равных в еменных ной позиции в пе в ю рвую осуществляют, интервалов-секторов, границами которых равных временных выключением вентиля катодной группы и являются максимумы основных гармоник включением вентиля анодной группы той фа-ных н"., напряжений коммутатора фазы, напряжение которой в данном секто- 30 (см,фиг,"-а). В пределах каж х каждого сектора одре изменяет знак, а переход из первой ак- но из фаэных напряжений Остается положитивной позиции в пози ию ц зануления, при тельным, второе — отрицательным, третье . кторе коммутакоторой включены все вентили анодной изменяет знак. В каждом "е группы, осуществляют выключением венти- тор устанавливают в опреде ля като ной г ппы и вкл ь в определеннои послеано ной г д и группы и включением вентиля 35 довательности в обе позиции зануле д руппы тои фазы, напряжение ко- две активные позиции, причем для той фанул ния и в торой в данном секторе отрицательно. зы, выходное напряжение коммутатора коКроме того, с целью повышения точно- торой положительно и и сти стабилиза ии т ф ции трехфазной системы вы- позициях включают вентили только анодной ходных токов или напряжений в 40 группы, для тсй фазы, выходное напряжединамических режимах моменты переклю- ние коммутатора которой от и г утатора в очередную пбзицию вентили только катодной группы, а для той могут быть определены по результатам вы- фазы, выходное напряжение коммутатора . я т нак, — вентили как анодчисления прогноза рассогласования выход- кОторОй изменяет зн ного тока или напряжения и сигнала 45 ной„таки катодной групп. задания на заданный интервал времени, Переход из позиции зануления, при коИзвестно устройство управления по вычис- торой включены все вентили анодной групляемому прогнозу однофазным ШИМ-ин- пы, B первую активн и рвую активную позицию этот и р и н ц и и м ож н о осуществляют выключением вентиля анодраспространить и на трехфазную систему, 50 ной группы и включением вентиля като ф . редставлена схема коммута- группы той фазы, напряжение кото v ля катоднои р; ф . а,о — временные диаграммы цательно, переход из первой активной позивыходных напряжений коммутатора и со.— ции во вторую осуществляют выключением стояний вентилей, поясняющие предлагае- вентиля "нодно ., b и группы и ключением венмый способ управления; на фиг.З вЂ” 55 тиля катодной группы той фазы, напряжедиаграмма векторов выходных напряжений ние которой изменяет знак и няет знак, переход из ут р, границ секторов и ортого- второйактивнойпозициивпозициюзануленальныхосейсектора„на фиг,4а,б — времен- ния, при которой включены все вентили каные диаграммы, поясняющие тодной группы,осуществляютвыключением предлагаемый способ управления с опреде- вентиля анодной группы и включением вен1767667 тиля катодной группы той фазы, напряжение которой положительно, переход из позиции эануления, при которой включены все вентиля катодной группы, во вторую активную позицию осуществляют выключением 5 вентиля катодиой группы и включением вентиля анодной группы той фазы, напряжение которой положительно, переход из второй активной позиции в первую осуществляют выключением вентиля катодной группы и 10 включением вентиля анодной группы той фазы, напряжение которой изменяет знак, а переход из первой активной позиции в позицию зануления, при которой включены все вентили анодной группы, осуществляют 15 выключением вентиля катодной группы и включением вентиля анодной группы той фазы, напряжение которой отрицательно.

Например, в течение сектора 01 (т,е. ограниченного моментами времени 0 и 1) коммута- 20 тор устанавливается последовательно в позиции (указываются наименования включенных вентилей) аЬс, abc, abc, аЬс, abc, аЬс, аЬс и т.д., в пределах сектора 12 — аЬс, аЬс, аЬс, аЬс, аЬс, аЬс, аЬс, и т.д., в течение 25 сектора 23 — аЬс, аЬс, аЬс, аЬс, abc, аЬс, аЬс и т.д„в секторе 34 — аЬс, abc, abc, аЬс, аЬс, аЬс, аЬс и т.д., в секторе 45 — аЬс, аЬс, аЬс, аЬс, аЬс, аЬс, арс и т.д., в секторе 50 — аЬс, аЬс, аЬс, аЬс, аЬс, abc, аЬс и т.д. При такой 30 последовательности каждый переход s очередную позицию осуществляется переключением коммутатора только в одной фазе, благодаря чему уменьшается число переключений иа единицу времени и уменьшает- 35 ся мощность коммутационных потерь.

Если нагрузка коммутатора симметрична, то при активных позициях положительное фазисе выходное напряжение коммутатора может принимать значения + 0 И +З и, 1 2 40 зиакопеременное — +3 и и — u,îòÐè1 2 цательиое — — -. u И вЂ” u, где u — иапряже3 45 иие иа входе коммутатора, Относительная длительность импульсов напряжения, принимающего такие значения, может изменяться в соответствии с законом модуляции, как показано на фиг.2а, Величину выходио- 50 го напряжения можно регулировать относительной длительностью позиции заиуления (по отношению к суммарной длительности активных позиций), фазу выходного напряжения — относительной длительностью активных позиций по отношению друг к другу.

Например„в начале сектора 01, когда основная гармоника напряжения фазы А принимает максимальное значение, длительность импульса напряжения + — u соответствую2

3 щего позиции abc, наибольшая, длительность импульса + — u (позиция аЬс)

3 наименьшая, а в конце этого сектора, когда основная гармоника принимает значение, равное половине максимального, наибольшую длительность имеет импульс+ — u, на1

2 именьшую — + — u, Для фазы В импульс

1 напряжения - — u (позиция аЬс) имеет наи3 большую длительность в начале сектора 01, когда основная гармоника принимает отрицательное значение, равное половине максимального; импульс напряжения + — u

3 (позиция abc) имеет наибольшую длительность в конце сектора, когда основная гармоника принимает положительное значение, равное половине максимального.

Аналогичным образом можно регулировать выходное напряжение коммутатора любой фазы в каждом секторе. На диаграммах состояний вентилей (фиг.2б) заштрихованные участки соответствуют включенному состоянию.

С целью повышения точности стабилизации трехфазной системИ выходных токов в динамических режимах моменты переключений коммутатора в очередную позицию могут быть определены по результатам вычисления прогноза рассогласования выходного тока и сигнала задания на заданный интервал времени. Для этого вычисляют свободную составляющую по формуле:

1 = i(r) — i(r) — 0((е(с)+ L p ), и вынужденную составляющую прогноза по формуле:

w(t) = (h-т) и, fà (Т) где т(т)= f (t) вектор свободной составfc (ляющей в трехфазной системе, i 4 (t)

) (т)= ib (t) вектор выходных токов, \4c Ау

la (С)

W(t)= 1Ъ (t) вектор задания по току, 1 с (т)

i — - индуктивность филЬтра, u — напряжение источника питания, Π— длина прогноза, причем на пОзиции зануления

)„)(на активных 2. позициях, 1767667

h — суммарная заданная длительность позиций зануления, первой и второй активных позиций, х — фактическая длительность позиции зануления, :5

t — локальное время, отсчитываемое от момента последнего переключения; на плоскости, образованной векторами выходных напряжений коммутатора, отображают каждый сектор и его собственные 10 ортогональные оси d и q, причем ось d является биссектрисой сектора, а также оси ч, являющиеся границами секторов и совпадающие по направлению с фазными векторами выходного тока (расположение секторов и собственные оси сектора 01 изображены 15 на фиг.3, где UA, Ua, Uc — векторы выходных напря>кений коммутатора); вычисляют проекции 1 (), fq{T), fy(t) свободной и w4, wq вынужденной составляющих прогноза на собственные оси каждого сектора; переход из позиции зануления в первую активную 20 позицию, а также из позиции зануления so вторую активную позицию выполняют по условию:

fg(t)+ w {t) <О, 25 переход из первой активной позиции во вторую выполняют по условию:

1ч(т)+yyq(l) <О, переход из в1орой активной позиции в первую выполняют по условию: 30

fq(t) + yyq(t) «О, переход из второй активной позиции в позицию зануления и из первой активной позиции в позицию зануления выполняют по условию: 35

fy(t) Г.

Фиг.4 а,б поясняют способ определения моментов переключений для стабилизации выходных токов, где ed u eq — проекции вектора выходных напряжений e(t) на собст- 40 венные оси d u q сектора, Л id иЛ iq— проекции рассогласования Л I = i(t) — i(t) выходного тока и задания по току, Ud u Uq ц — проекции вектора U = " выходных на- 45

"с пряжений коммутатора, х и у- длительности соответственно позиции зануления и следующей за ней активной позиции. Сплошными линиями обозначена осуществленная 5О часть процесса, прерывистыми — предпола= гаемое продол>кение.

Момент времени t перехода из такта зануления в следующий за ним активный такт (см. фиг.4а) регулирует составляющую выходного тока по оси d, Диаграммы фиг.4а построены для случая, когда прогноз рассогласования по оси d a точку h+ — в моt

2 мент времени с равен нулю: eg (t) = fa(t)+ wa(t)

= О. Прогноз рассогласования в точку h+—

2 т.е. в середину следующего такта зануления, вычисляют в предположении, что переключение осуществляется в текущий момент времени. Кроме того, предполагают, что длительности текущего и следующего тактов зануления равны, В начале такта прогноз рассогласования положителен, и переключение, напрймер, в момент времени t, преждевременно (из фиг.4а видно, что соответствующая этому случаю величина рассогласования тока 5 ig(t ) в момент врет мени h+ — не равна нулю). Если запоздать с

2 перекл очением, например, до момента t то прогноз рассогласования станет отрицательным, а соответствующая этому случаю величина рассогласования тока Л 4() в

1 момент времени h+ — „также не будет равна

2 нулю, Правильный результат получается при переключении в момент времени t, когда яд (t) = О. В этом случае величина рассогласования тока Л4{ ) в момент времени

h+ — равна нулю.

Момент t перехода в следующую активную позицию (см; фиг.46) регулирует составляющую выходного тока по оси

Диаграммы фиг.4б построены для случая, когда прогноз рассогласования по оси q в х точку h+ — (в середину следующего такта

2 зануления) в момент времени t равен нулю: я q (t) = fq(t)+ wq(t) = О. Прогноз рассогласования вычисляют в предположении, что переключение осуществляется в текущий момент времени. Предположение о равенстве длительностей тактов зануления сохраняется. В начале такта прогноз рассогласования положителен, и переключение, например, в момент t преждевременно (этому случаю соответствует кривая рассогласования тока 6iq(t )). Если запоздать с переключением, например, до момента t, то прогноз рассогласования станет отрицательным (этому случаю соответствует кривая рассогласования тока Л ч(с )). Правильный результат получается при переключении в момент t, когда яя = О (этому случаю соответствует кривая рассогласования тока Л iq(t)).

После переключения в следующую актинную позицию предположения о длительности полуцикла h и о равенстве

1767667 длительностей тактов зануления аннулируют, и момент переключения в позицию зануления уточняют по условию: fv(t) О.

Кроме этого, с целью повышения точности стабилизации трехфазной системы вы- 5 ходных напряжений в динамических режимах, моменты переключений коммутатора в очередную позицию могут быть определен ы по результатам вычисления прогноза рассогласования выходного на- 10 пряжения и сигнала задания на заданный интервал времени. Для этого вычисляют свободную составляющую прогноза рассогласования по формуле:

7() =рТ(1) sin О+ e(t) cos0 — 6(t+0), 15 ед(т) где е (t)= ea(t) — вектор задания по напря

ec(t) жению, /ед(т) е () =1 ев(т - вектор выходных напряже- 20 ec(t ний преобразователя, iA(t)

i(t)= Б(!) — вектор токов емкостей фильic(t) тра, 25

1 — локальное время, отсчитываемое от момента последнего переключения, 0 = в (2h — т) — длина прогноза, в — резонансная частота фильтра, p — волновое сопротивление фильтра, 30 вычисляют проекции вектора свободной со-. ставляющей прогноза на собственные оси

d, о и и каждого сектора; вычисляют проекции вынужденной составляющей прогноза рассогласования на собственные оси d, q и 35 и каждого сектора по формулам:

wa(t) = u/ v2 (1+cosh — cos(2h t) — cos(h t)). иф) = u/ V6 (-1+ cosh — cos(h — х)+

+2cos(t — х) — cos(2h — t), мч() = u/ v6 (1 + cosy — 2соз(т — х)), 40 где х и у — фактическая длительность позиций зануления и следующей за ней активной позиции; переход из поЗиции зануления в первую активную позицию, а также из позиции за- 45 нуления во вторую активную позицию выполняют по условию:

fg(t)+ wg{t) < 0, переход из первой активной позиции во вторую выполняют по условию:

fq(t)+ w,(с) а0, переход из второй активной позиции в первую выполняют по условию:

fq(t}+ wq(t) >0, переход из второй активной позиции в по- 55 зицию зануления и из первой активной позиции в позицию зануления выполняют по условию;

fy(t) + wv(t) 0.

Фиг.5 а,б,в поясняют способ определения моментов переключений для стабилизации выходных напряжений соответственно для позиции зануления и следующих за ней активных позиций.

Прогноз рассогласования e(t) = f(t) + w(t) выходного напряжения и сигнала задания по напряжению вычисляют в точку 2h. При вычислении прогноза используют следующие предположения. Первое: переключение коммутатора осуществляется в текущий момент времени. Второе: на такте зануления и следующем за ним активных тактах предполагают, что суммарная длительность такта зануления и следующих за ним активных тактов равна h, на последнем активном такте это предположение аннулируют, и момент перехода в позицию зануления уточняют по указанному выше условию. Третье: длительности текущего и следующего тактов зануления, текущего и следующего первых активных тактов, а также текущего и следующего вторых активных тактов равны.

Проекции Аеа, Л eq рассогласования

Л e(t) = e(t) — e(t) выходного напряжения и сигнала задания имеют вид, аналогичный

Л!д и Лiq на фиг.4 а,б.

Формула изобретения

1. Способ управления трехфазным инвертором с квазисинусоидальным выходным напряжением, содержащим коммутатор, собранный по мостовой схеме, и выходной фильтр, путем широтно-импульсной модуляции, в ходе которой коммутатор устанавливают в позиции, соответствующие определенному состоянию вентилей: позицию зануления, при которой включены все вентили катодной группы или все вентили анодной группы, активные позиции, при которых включены один или два вентиля анодной группы, и соответственно два или один вентиль катодной группы, состоящий в том, что период основной гармоники трехфазной системы выходных напряжений коммутатора разделяют на шесть равных временных интервалов-секторов, каждый из которых начинается в момент, когда напряжение коммутатора одной из фаз достигает максимального значения, и в пределах каждого сектора коммутатор устанавливают в определенной последовательности в две активные позиции и две позиции зануления, причем для той фазы, у которой выходное напряжение коммутатора положительно, при активных позициях включают вентили только анодной группы, для той фазы, напряжение которой отрицательное, — вентили только катодной группы, а для той фазы, напряжение которой изменяет знак, при ак13

1767667

14 тивных позициях попеременно включают вентили как анодной, так и катодной групп, отличающийся тем, что, с целью уменьшения числа переключений и уменьшения коммутационных потерь, в каждом 5 из шести секторов коммутатор устанавливают последовательно в позицию зануления, при которой включены вентили анодной группы, первую активную позицию, вторую активную позицию, позицию зануления, 10 при которой включены вентили катодной группы, вторую активную позицию, первую активную позицию и позицию зануления, при которой включены вентили энодной группы и т.д., причем переход из позиции 15 зануления, при которой включены все вентили анодной группы, в первую активную

f (t) где 1()= 1ь(т) fc(t) l (t) i(t)= ib(t)! с(Х) ?A(t) i(t)= ia(t) ic(t) еа(т) e(t)= 8b(l) вектор выходных токов, вектор задания по току, ес(т) ж

L — индуктивность фильтра, u — напряжение источника питания, 20 Π— длина прогноза.

h— т

2 х

0 = tl +-2 †t — на позиции зануления, 25 на последующих активных позициях, h — суммарная заданная длительность позиций зануления, первой и второй активных позиций; х — фактическая длительность позиции

30 зануления;

t — локальное время, отсчитываемое от момента последнего переключения, каждый сектор отображают на плоскости, образованной векторами фазных выходных

35 напряжений коммутатора, и вычисляют про екции вектора прогноза на ортогональные оси d u q каждого сектора fg(t), fq(t), wa(t), wq(t), причем Ocb cl является биссектрисой сектора, а также проекции fq(t) на оси, явля40 ющиеся границами секторов и совпадающие по направлению с фазными векторами выходного тока, переход из позиции зануления в первую активную позицию, а также из позиции зануления во вторую активную по45 зицию выполняют по условию:

fg(t)+ wa(t) О, переход из первой активной позиции во вторую выполняют по условию

fq(t) + wq(t) <О, 50 переход из второй активной позиции в первую выполняют по условию:

fq(t) + wq(t) > 0, а переход из второй активной позиции в позицию зануления и из первой активной

55 позиции в позицию зануления по условию:

fu(t) >О, 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации трехфазной системы выходных позицию осуществляют выключением вентиля анодной группы и включением вентиля катодной группы той фазы, напряжение которой в данном секторе отрицательно, переход из первой активной позиции во вторую осуществляют выключением вентиля анодной группы и включением вентиля катодной группы той фазы, напряжение которой в данном секторе изменяет знак, переход из второй активной позиции в позицию зануления, при которой включены вентили катодной группы, осуществляют выключением вентиля анодной группы и включением вентиля катодной группы той фазы, напряжение которой в данном секторе положительно, переход из позиции зануления, при которой включены все вентили катодной группы, во вторую активную позицию осуществляют выключением вентиля катодной группы и включением вентиля анодной группы той фазы, напряжение которой в пределах данного сектора положительно, переход из второй активной позиции в первую осуществляют выключением вентиля катодной группы и включением вентиля анодной группы той фазы, напряжение которой в данном секторе изменяет знак, а переход из первой активной позиции в позицию зануления, при которой включены все вентили анодной группы, осуществляют выключением вентиля катодной группы и включением вентиля анодной группы той фазы, напряжение которой в данном секторе отрицательно.

2. Способпоп1,отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации трехфазной системы выходных токов в динамических режимах, прогнозируют рассогласование выходного тока и сигнала задания на заданный интервал времени и вычисляют свободную составляющую прогноза рассогласования по формуле 7(t) = i (t) — i (t) — 0(e(t) + L+<), и вынужденную составляющую по формуле

w(t) =(h — т) и, — вектор свободной составляющей в трехфазной системе, ектор выходных напряений

15

1767667

- еа(с) где е(1)= еь(т) ec(t) ea(t) .e(t)= eb(t) ec(t

ia(t) (с)= ib(t) iс,(t) ь напряжений в динамических режимах, прогнозируют рассогласование выходного напряжения и задания на заданный интервал времени и вычисляют свободную составляющую прогноза рассогласования по формуле:

-У . -pp 7

f(t) = р . i(t) . sin 8+ e(t) cos 0 — e(t+0). — вектор задания по напряжению, — вектор выходных напряжений преобразователя, — вектор токов емкостей фильтра, t — локальное время, отсчитываемое от момента последнего переключения, д = в (2h — t) — длина прогноза, в- резонансная частота фильтра, р — волновое сопротивление фильтра, каждый сектор отображают на плоскости, образованной векторами фазных выходных напряжений коммутатора и вычисляют проекции вектора свободной составляющей на ортогональные оси d u q каждого сектора fa(t), fq(t), причем ось d является биссектрисой сектора, а также проекции 1 (т) на оси, являющиеся границами секторов и совпадающие по направлению с фазными векторами выходных напряжений, вычисляют те же проекции для вектора вынужденной составляющей по

5 формулам:

wg(t) = u/Ë . (1 + cosh — cos(2h-t)—

-cos(h — t)).

wq(t) = u/V8 (-1 + cosh — cos(h — х) +

10 +2соз(т-х) — cos(2h — t)), w<(t) = u/ VG (1 + cosy — 2соз(с — х), где х и у — фактические длительности позиции зануления и следующей за ней активной позиции, переход из позиции зануления в первую ак15 тивную позицию, а также из позиции зануления во вторую активную позицию выполняют по условию:

fg(t)+ wg(t) 0, переход из первой активной позиции во вто20 рую выполняют по условию:

М)+ wq(t) (0 переход из второй активной позиции в первую выполняют по условию:

fq(t)+ wq(t) >О, 25 а переход из второй активной позиции в позицию зануления и из первой активной позиции в позицию зануления — по условию:

fu(t)+ wu(t) «О, 1767667

1767667

1767667 р о

1 (1

1 1

I уг с, т г

1

Составитель А.Кутейникова

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор T.Вашксвич

Редактор

Заказ 3557 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,(4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, (0( ( ( (L

1

i ( (Г

E (1