Способ управления преобразователем частоты с непосредственной связью

Способ управления преобразователем частоты с непосредственной связью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соврмелистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„„ 5гвО (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено02.01.74 (21) 1997094/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.08.76,Бюллетень № 31 (45) Дата опубликования описания14.01.77 (51) M. Кл.

Н 02 P 13/30 //

//Н 02 М 5/27

Государстеениый комитет йааата Министров СССР еи делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314..27 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.В. Нежданов и М.М. Юхнин (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ

С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управления непосред— ственными преобразователями частоты (НПЧ), применяемыми в автономных системах электроснабжения, которые содержат генератор соизмеримой с нагрузкой мощности и огра— ниченной перегрузочной способностью по току, и собственно НПЧ.

Известно два способа управления НПЧ, обеспечивающие синусоидальный или прямо- 0 угольный закон формирования выходного нап— ряжения pl ).

Первый способ применяется при необходимости получить на выходе преобразователя напряжение, близкое к синусоидальному, д для питания потребителей электроэнергии, критичных к форме кривой.

Второй способ применяется при питании потребителей, которые не критичны к фор— ме кривой питающего напряжения. 20

В централизованных источниках электропитания применяют обычно синусоидальный закон управления. Однако, в случае корот— кого замыкания в нагрузке, когда требуется обеспечить ток короткого замыкания, не- 2н обходимый для выгорания плавкой вставки в цепи одного из потребителей, или при пуске мощной двигательной нагрузки, когда требуется обеспечить значительный пусковой ток, применение синусоидального закона уп— равления и связанного с ним синусоидального тока на выходе преобразователя приводит к необходимости переразмеривания по току как источника питания (генератора), так и вентильного преобразователя частоты, что ухудшает массо †габаритн показатели ис— точника электропитания.

Характерным для известных способов является модуляция углов управления по определенному закону (синусоидальному или пря— моугольному) в функции разности выходного и задающего напряжений.

Однако известные способы характеризуются недостаточной надежностью управления.

11елью изобретения является повышение надежности управления.

Для этого в номинальном режиме работы выбирают уровень разности выходного и за— дающего напряжений, соответствующий сину— соидальному закону модуляции, и осуществ526054 ля:от модуляцию углов управления по прямоугольному закону при превышении значения этого уровня величиной упомянутой разности напряжений.

При переходе к прямоугольному закону 5 формирования действующее значение тока нагрузки преобразователя становится в 2 раз больше, чем при синусоидальном законе модуляции, что и обеспечивает требуемую ампер-секундную характеристику системы ге- 10 нератор — преобразователь без значительно—

ro переразмеривания последних по току.

Изобретение пояснено чертежами.

На фиг. 1, а приведена кривая выходного напряжения преобразователя частоты при синусоидальном законе модуляции; на фиг.

1, 6 — то же, при законе модуляции, причем в обоих случаях коэффициенты глубины модуляции одни и те же, а также одинаковы коэффициенты мощности нагрузки c,oSW

На фиг. 2 структурно-принципиальная схема системы, управляюшей преобразователем, в котором может быть реализован предложенный способ управления; на фиг. 3— эпюры, иллюстрирующие работу устройства.

Как видно из кривых действующее зна— чение выходного напряжения при прямоугольном законе модуляции больше, чем при си— нусоидальном (-В 1)Т раз), и, следователь — 30 но, прямоугольная форма кривой выходного напряжения преобразователя является более предпочтительной с точки зрения обеспечения

его перегрузочной способности как при пуске мощных асинхронных .двигателей, так и при обеспечении требуемой ампер-секундной характеристики плавких вставок, включенных последовательно с отдельными потребителями на выходе преобразователя.

Определять момент перехода от синусоидального к прямоугольному закону модуляции углов включения вентилей предлагается в соответствии с сигналом рассогласования между эталонным и выходным напряжениями преобразователя при построении последнего с обратной связью по форме кривой выходного напряжения. В этом случае система, уп— равляюшая преобразователем частоты, имеет устройство для обеспечения отрицательной обратной связи по форме кривой выходного напряжения преобразователя.

Такой преобразователь содержит сумматор 1, на входе которого сравниваются сигналы эталонного задающего генератора 2 у (сигнал I ) и сигнал, пропорциональный выходному напряжению преобразователя 3 (сигнал ) линейный трансформаторный усилитель 4 и активных делителей напряжения на резисторах 5-8.

Сигналы с выходом делителей 5-6 и 78 в качестве управляющих сигналов поступа— ют в систему 9 управляюшую преобразовате— лем частоты, для формирования соответственно положительной и отрицательной полуволн выходного напряжения преобразователя.

Транзисторы 10 и 11 линейного усилителя 4 управляются нод действием разности сравниваемых сигналов, которые рассчитываются таким образом, что при номинальных режимах работы преобразователя 3 транзисторы 10 и 11 чаходятся в линейном режиме, В этом случае управляюший сигнал(0 „р) представляет собой кривую, близкую к синусоиде (см. фиг. 3, а, 6) и на выходе преобразователя формируется напряжение, форма которого также приближается к синусоидальной.

В случае короткого замыкания на выходе преобразователя или близкого к нему режима (например ри пуске мощной двигательной нагрузки), напряжение на выходе преобразователя резко уменьшается и сигнал рассогласования эталонного (1 ) и пропорционального выходному напряжению преобразователя сигналов (11 ) резко увеличивается. Это приводит к резкому увеличению управляющего сигнала во входных цепях транзисторов 10 и 11, которые выходят из линейного и переходят в ключевой или близкий к нему режим (см. фиг. 2 в, г) . Это, в свою очередь, приводит к изменению формы управляюшего сигнала (см. фиг. 2, г), которая становится практически прямоугольной, следствием чего является изменение формы кривой на выходе преобразователя, которая становится также прямоугольной (трапецеидальной).

Перегрузочная способность по току образователя, увеличивается при этом раз без какого-либо переразмеривания ку как генератора, так и вентильного разователя частоты. преВ по топреобФормула изобретения

Способ управления преобразователем час— тоты с непосредственной связью, питаемым от генератора соизмеримой с нагрузкой мошности, путем модуляции углов управления тиристорами по определенному закону в функции разности выходного и задающего напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности управления, в номинальном режиме работы выбирают уровень разности указанных напряжений, соот5М054

5 ветствуюший синусоидальному закону модуляции, и осушествляют модуляцию углов уп— равления по прямоугольному закону при превышении значения этого уровня величиной упомянутой разности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Бернштейн И.Я. преобразователи частоты без звена постоянного тока, М.,"Энерd гия", 1968.

526054

Щ/г..у

Составитель Г. Мыцык

Редактор А. Зиньковский Техред А. Демьянова Корректop Д. Мельниченко

Заказ 5223/495 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4