Способ управления многофазным вентильным преобразователем частоты

Способ управления многофазным вентильным преобразователем частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗО БР ЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1I I) 731549

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.01.77 (21) 2442475,24-07 (51) М Кл

Н 02Р 3, 16 с присоединением заявки № (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (53) УДК 621.316.727 (088.8) по делом изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Б. E. Калашников и И. И. Эпштейн (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ

ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ

Гесудерственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к способам управления вентильными преобразователями частоты на основе автономных инвсрторов и может использоваться в многофазных преобразовательных установках, где для передачи большой мощности требуется параллельное либо последовательное соединение вентилей, например в мощном частотнорсгулируемом электроприводе, автономных источниках питания. 10

Известны способы управления вентильными преобразователями частоты, содержащие гг параллельно или последовательно соединенных трехфазных мостовых пнверторов, в котором для улучшения гармони- 15 ческого состава выходного сигнала отдельными инверторами управляют с фазовым сдвигом, а затем осуществляют суммирование их выходных сигналов (1).

Недостатком этого способа является 20 большая сложность.

Из известных способов наиболее близким к предлагаемому является способ управления многофазным вентильным преобразователем частоты с трехфазным выходом, со- 25 держащим гг параллельно или последовательно соединенных трехфазных мостовых инверторов, состоящий в том, что инверторами управляют синхронно со сдвигом по фазе на л/3 рад (2). ЗО

На выходе каждого из инверторов включены многообмоточныс трансформаторы, вторичные обмотки которых выполнены с разными коэффициентами трансформации.

За счет фазового сдв1гга по управления отдельных ипвсрторов и соотьетствующей схемы включения втори шых обмоток трансформаторов на выходе устройства формируется трсхфазное напряжение прямоугольно-ступенчатой формы. Уровни напряжений втори шых обмоток выходных трансформаторов определяют величину ступенек в кривой выходного напряжения и его гармонический состав.

K недостаткам этого способа относится наличие в выходном сигнале гармоник порядка 7(((бгг 1) и кратных им, а также большая потребляемая мощность.

Цель изобретения — улучшить качество выходного сигнала путем исключения гармоник порядка К((бп. 1) и кратных пLI, а также уменьшить установленную мощность силового оборудования.

Это досгигается тем, что в известном способе па каждом из и интервалов несовпадения IIO фазе выходных сигналов указанных инверторов изменяют амплитуду IIx входного сигнала по закону

П

О.

Э

Р 1/" г 2 pn . рЯ

731549 изменение где а1, — относительное амплитуды; р=1,2, ... п — порядковый номер интервала.

На чертеже представлена электрическая структурная схема устройства, реализующего данный способ управления.

Силовая часть устройства включает в себя управляемый выпрямитель 1, питаемый от сети, и ряд параллельно либо последовательно соединенных автономных инверторов

2, к выходам которых подключена трехфазная нагрузка 3. К системе управления относятся задающий генератор 4, преобразующий сигнал U> задания по частоте в последовательность импульсов; фазосдвигающее устройство 5, осуществляющее формирование сигналов частоты генератора 4, сдвинутых по фазе на и/Зп рад; ряд распределителей б импульсов управления автономных инверторов, ко входам которых подключены выходы схем 4 и 5; устройство

7 фазово-импульсного управления выпрямителем; регулятор 8 выходного сигнала выпрямителя 1 (входного сигнала инверторов 2); переключающее устройство 9, осуществляющее скачкообразное изменение уставки сигнала задания амплитуды выходного сигнала преобразователя в зависимости от сигнала устройства 5.

Форма выходного сигнала многофазного преобразователя в течение периода выходной частоты представляет собой бп-ступенчатую кривую. На одном из участков л/Зп рад, в течение интервала л/3 рад выходные сигналы всех и пнверторов совпадают по фазе, на остальных участках не совпадают.

Согласно предлагаемому способу, на интервалах несовпадения по фазе выходных сигналов всех инверторов соответствующим образом одновременно изменяют амплиту ды этих сигналов относительно их амплитуд па интервале синфазной работы. Изменение амплитуд осуществляют нзмспеннем величины входного сигнала ннверторов с помощью его регулятора. Относительную величину скачков амплитуды выбирают исходя из того, чтобы полученная бп-ступенчатая форма кривой выходного сигнала преобразователя не содержала гармоник порядка К((бп+-1) и кратных им (кроме основной), поэтому относительное изменен;1е амплитуды при переходе от участка к участку осуществляется в соответствии с выражением

5 п а

gn — pn -1 р

Формула изобретения

Способ управления многофазным вентильным преобразователем частоты с трех25 фазным выходом, содержащим п параллельно нлн последовательно соединенных трехфазных мостовых инвсрторов, состоящий в том, что инверторами управляют синхронно со сдвигом по фазе на л/Çn рад, 30 отличающийся тем, что, с целью улучшения качества выходного сигнала путем исключения гармоник порядка К((бп+-1) и кратных нм, а также уменьшения уста повлснной мощности силового оборудова05 нпя, на каждом из и интервалов несовпадения по фазе выходных сигналов указанных пнвсрторов изменяют амплитуду их входного сигнала по закону п

Я

gn"- — ри, р2

40 изменение где а1, — относительное амплитуды; р=1,2, ... n — порядковый номер интср45 вала.

Источники информации, прннятыс во внимание при экспертизе

1. Бедфорд Б., Хофт P. Теория автономных инверторов. N. Энергия, 1969, с. 180—

50 188, 201 — 203.

2. Патент США ¹ 3521143, кл. Н 02М

7/30, 1970. где n — количество участков, соответству ющсе количеству

10 каскадно соединенных инверторов; р= 1,2,...n — порядковый номер участка.

Использование данного способа управления многофазным вентильпым преобразова15 телсм частоты позволяет полностью исклюппь низкие гармоники в кривой его выходного сигнала средствами управления без какого-либо усложнения силовой схемы и увеличения установленной мощности обору20 дования.

731549

Редактор О. Стеннна

Заказ 751/16 Изд. ЛЪ 280 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель О. Наказная

Техред В. Серякова

Корректоры: А. Галахова и Л. Орлова