Способ широтно-кодового управления регулируемым трехфазным преобразователем для электропривода переменного тока

Номер патента: 1775827

Автор: Олещук

Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ТЕН САНИЕ И ЕЛЬСТВУ ОРСКО ГОСУДАРСТВЕННЪЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Отдел энергетической кибернетики АН ССР Молдова(56) Калашников Б.Е. и др, Системы управления автономными инверторами. М.: Энергия, 1974.Эпштейн И.И. Автоматизированный электропривод переменного тока. М.: Энергоиздат, 1982.Авторское свидетельство СССР 1 ч. 1492434, кл, Н 02 М 7/48, 1989,(54) СПОСОБ ШИРОТНО-КОДОВОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМЫМ ТРЕХФАЗНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к способам широтно-кодового управления регулируемым . трехфазным преобразователем для электотносится к области силои может быть использоваке преобразователей наавтономных инверторов назначенных для питания ного частотно-регулируеода.собы управления трехфазателями для электроприщиеся на поэтапном чества импульсов в полнапряжения, причем укание числа импульсов Изобретение вой электроники но при разработ базе трехфазных напряжения, пред систем асинхрон мого электроприв Известны спо ными преобразов вода, базирую измвнвнии коли уволне выходного занное измене1775827 А ропривода переменного тока. Способ управления базируется на универсальном 180-градусном алгоритме управления трехфаэными преобразователями с модуляцией центральных на полупериодах управления тактовых интервалов и с непрерывным изменением продолжительностей основных и модулирующих сигналов управления, формируемых в тактовых точках. Для увеличения числа импульсов в выходной полуволне на начальных и средних частотах использован "асинхронный" принцип формирования, при котором начальное количество выходных сигналов определяется специальным вводимым в закон управления коэффициента, а продолжительность тактовых подинтервалов, внутри которых формиру ются модулирующие сигналы управления, на всем диапазоне регулирования изменяется по линейной зависимости. 4 з,п. ф-лы, 4 ил.Ф происходитдискретно, что приводит к нежелательным броскам тока в силовых цепях преобразователя в моменты дискретного переключения. Известен также способ гибкого нелинейного управления широкорегули руем ы ми и реобразо вателя ми 3), и ри котором благодаря специальной нелинейной модуляции продолжительностей основных и модулирующих сигналов управления, формируемых в тактовых точках, обеспечивается плавный безударный переход от одной формы выходного сигнала к другой. Средняя частота коммутации вентилей пре1775827 Г УО П Составитель В,ОлещТехред М.Моргентал Корректор Н.Тупица едактор кий комбинат "Патент", г, ужгород, ул.Гага водственно-издат аказ 4040 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5-йй.1 н (и-к 1(н. 4 и(Б.1(1 к 1 образователя при этом постоянна, на всем диапазоне регулирования обеспечивается постоянство отношения величины напряжения к частоте. Продолжительность тактовых подинтервалов, в серединах которых формируются модулирующие сигналы управления, при этом на всем диапазоне регулирования постоянна, на нижних частотах в этом случае протякенность интервалов между импульсами управления (и выходными импульсами) весьма велика, что, как известно, негативно сказывается на динамических свойствах преобразователя в зоне пониженных выходных частот, крайне чувствительного на этом поддиапазоне к воздействию возмущающих факторов. Известно также, что для повышения надежности осуществления режима пуска преобразователя, нагруженного на асинхронный двигатель, закон управления в кратковременном пусковом режиме должен отличаться от базового закона управления с О/Е = сопзт.Целью изобретения является улучшение динамических свойств и гармонического состава выходного напряжения трехфазного преобразователя в пусковом режиме и в диапазоне пониженных и средних выходных частот, достигаемое за счет изменения на начальной частоте Ео в К раэ продолжительности тактовых подинтервалов и соответствующего этому увеличения количества импульсов в полуволне выходной кривой, а также повышение надежности осуществления процесса пуска преобразователя, нагруженного на асинхронный двигатель.Поставленная цель достигается тем, что при управлении по указанному способу, обеспечивающему К-кратное, начиная с частоты Ео, связанное регулирование выходных частоты и напряжения преобразователя, закл(очающемся в том, . что основные вентили разных фаз и групп преобразователя периодически включают и 4 выключают с взаимным фазовым сдвигом в 60 эл. град, в последовательности+А, -С, +В, -А, +С, -В, при этом для каждого вентиля в течение одного полупериода от 0 до 180 эл. град. формируют интервал проводимости 5 вентиля, в течение другого полупериода от 180 до 360 эл. град. формируют интервал закрытого состояния вентиля, на централь ных внутри полупермодов тактовых интервалахот 60 до 120 и от 240 до 300 эл. град, 5 симметрично относительно середин полупериодов формируют модулирующие сигналы управления, разноименные с соответствующим полупериодом управления, число которых последовательно умень 5 10 15 20 25 30 35 шается с ростом выходной частоты преобразователя Е, причем генерирование указанных модулирующих сигналов производят в серединах тактовых подинтервалов с продолжительностью т, внутри каждого тактового интервала начало первого иэ подинтервалов и конец последнего из них синхронизируют соответственно с началом и концом тактового интервала, формирование каждого го от начала и от конца) до середины тактового интервала модулирующего сигнала управления осуществляют при изменении выходной частоты преобразователя от Ео до граничной частоты Е(, при этом в номинальном режиме работы на поддиапазонах выходных частот, при которых ЕЕЕ(+Е 1Е Е 1+, продолжитель 111 11 1ность Л всех модулирующих сигналов управления определяют как Л =.1 у (- - .р - ), а на частотных поддиа 1 1 111-о Ипазонах, на которых Е 1. Ъ ЕЕ 1, наряду с1 Посновным массивам модулирующих сигналов управления с продолжительностью Л, в серединах тактовых интервалов формируют центральный модулирующий сигнал с длительностью Л, на всем диапазоне регулирования длительность ттактовых подинтервалов изменяют в соответствии с зависимостьюЕ - Р 1 - +КР2 при6 Ео(й - 1)йэтом в пусковом режиме, в диапазоне выходных частот преобразователя Ео - 2 Ео, значения вышеупомянутых граничных частот, переходных от одного поддиапазона управления к другому, определяют соответственно как в(34(-кн 1, 4;н(2;.ч 1 н(кн.нв(21-(.н(н и(Б.Ь 234(21.6(4.кю ЬНЗНнсн 1 (1-он(Иф(1-кн ЬГНв-О(иЯв(64-н 31 он( (й 1-(.к вэтомрежимепри ЕЕ11 приЕ 1 ЕЕ 1: Л=т нальном режиме работы при ИЕо ) Е2 Ео, значе тот Е и Е находят соотвм. поисимости лжител- ьенителания Й= , Форми- гналов ности т =но к велич5 и значенрование ука при этом при Г 1 ГЕ Л = 7 - Иой 2 - 1 Ъ 1/6 Г - 2( - 1)- 1/6(2 - 1)Рой.На фиг. 1 приведена схема основных соединений силовых цепей тиристорного преобразователя напряжения, выполненного на базе полностью управляемых тиристоров, нагруженного на асинхронный электродвигатель; на фиг, 2 - регулировочная характеристика преобразователя и кривая изменения относительной продолжительности тактовых подинтервалов; на фиг. 3 - временные диаграммы, иллюстрирующие два опорных варианта формирования управляющих сигналов на вентили инвертора; на фиг. 4 изображена блок-схема системы управления преобразователем. Временные диаграммы, построенные на фиг, 3, иллюстрируют два базовых алгоритма формирования управляющих сигналов на вентили преобразователя в процессе регулирования, а также соответствующие им кривые линейного выходного напряжения Одв, Приведенные здесь управляющие сигналы Оу поступают на находящийся в положительном проводящем полупериоде управления вентиль +А катодной группы трехфазной мостовой схемы преобразователя, при этом положительная величина Оу (основной сигнал управления) соответствует проводящему состоянию вентиля, а нулевое значение Оч (модулирующий сигнал управления) - закрытому состоянию (следует помнить, что вентили являются полностью управляемыми). Формирование разноименных с соответствующим полупериодом управления модулирующих сигналов управления с продолжительностью А, определяющей величину выходного напряжения преобразователя, на всем диапазоне регулирования Ео - КРо осуществляется при этом внутри средних на полупериодах тактовых интервалах (60 - 120 и 240 - 300 зл. град) в центрах тактовых поди нтервалов, показанных на фиг. 3 тонкими дугами снизу, имеющих переменную продолжительность т, зависящую от текущих значений выходной частоты Р и определяемую как 6 Ео(И - 1)Истроенную на фиг. 2 кривую зэвизменения относительной продо тlтп от частоты Г прим не диапазона регулиро ю коэФфициента К=0,5 а нных модулирующих си 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 производится симметрично относительно центров полупериодов благодаря тому, что начало каждого первого на тактовом интервале тактового подинтервала и конец каждого последнего подинтервала непрерывно синхронизируются соответственно с началом и концом собственного тактового интервала 60-градусной продолжительности, Продолжительность тактовых подинтервалов при рассматриваемых законах управления изменяется (увеличивается) прямо пропорционально с ростом выходной частоты трехфазного преобразователя, нагруженного на асинхронный двигатель.Величина предварительно задаваемого упомянутого выше в выражении для определения продолжительности тактовых подинтервалов коэффициента К, принимающего значения от нуля до единицы, является весьма важным параметром рассматриваемого режима управления и характеризует собой степень изменения продолжительности тактовых подинтервалов на начальной выходной частоте преобразователя Ро по сравнению с максимальной продолжительностью подинтервалов, наблюдаемой в верхней точке частотного диапазона, на частоте ИЕо, на которой полуволна выходного напряжения формируется из одного импульса. При этом чем меньше абсолютные значение коэффициента К, тем короче на начальной выходной частоте продолжительность тактовых подинтервалов и тем больше количество модулирующих сигналов внутри тактовых интервалов, тем из большего числа импульсов формируется на начальной выходной частоте полуволна выходного напряжения преобразователя, Упомянутое начальное число модулирующих сигналов внутри тактовых интервалов при этом определяется из выражения И/К, т.е., например, при й = 5 и К = 0,5 на начальной частоте внутри тактовых интервалов будет формироваться по десяти модулирующих сигналов управления. В случае, когда укаэанное частное от деления является дробной величиной, начальное количество модулирующих сигналов управления находится округлением в большую сторону. Конкретное значение параметра К должно задаваться, исходя в первую очередь из требований к динамическим свойствам преобразовательной системы и к гармоническому составу ее выходного напряжения в области низких и средних выходных частот, руководствуясь тем правилом, что большее число импульсов в выходной полуволне на начальной частоте (меньшее К) способствует улучшению гармонического состава выходного напряжения и динамических своиств системыПроцесс регулирования частоты выходного сигнала преобразователя как в пусковом так и в номинальном режимах работы базируется в рассматриваемом случае, как показано стрелками на фиг. 3, на постоян ной поэтапной вариации длительностей основных и модулирующих сигналов управления; формируемых в тактовых точках, соответствующих центрам упомянутых тактовых интервалов (в точке 90 примени тельно к полупериоду проводящего состояния вентилей и в точке 270 на полупериоде закрытого состояния ключей). Отмеченный принцип формирования управляющих сигналов, существенной особенностью которо го является непрерывное отождествление (кодирование) продолжительностей формируемых в центрах тактовых интервалов осно вн ых и модул ирующих уп ра вл я Ъо щих сигналов с длительностью основного масси ва сигналов, за счет чего осуществляется плавный безударный переход от одного поддиапазона управления к другому, может бьсть поэтому определен как широтно-кодовый. 25Внутри поддиапазонов регулирования, на которых, как показано на фиг. За, в центрах тактовых. интервалов формируются основные сигналы управления, регулирование величины выходного напряжения осуществ- ЗО ляется путем изменения продолжительностей Л модулирующих сигналов по определенным зависимостям. На поддиапазонах, на которых, как показано на фиг. Зб, в серединах подинтервалов формируются 35 модулирующие сигналы управления с варьируемой длительностью Л, продолжительность Л остальных модулирующих сигналов находится в соответствии с другими функциональными зависимостями, Граничные зна чения частот ЕЪ и Е(,переходных от одного поддиапазона регулирования к другому, определяются при этом через соответствующие параметры режима управления.Следует отметить, что величина коэффи циента К в принципе может быть и больше единицы, в этом случае, как показано пунктиром на фиг. 2 для варианта К = 1,25, на начальной частоте Ео наблюдается уменьщенное(И/К=5/1,25 =4) количество такто вых подинтервалов. с соответственно увеличенными в К раз продолжительностями. При этом все приведенные в тексте описания зависимости, характеризующие режимы формирования управляющих сиг налов, остаются в силе.Известно, что одним из наиболее экономичных и часто применяемых в номинальных режимах работы законов управленияпан(нц ссщсГуто и 1 жв(ачР кчи гн(2 исГскс;(;-с 1(с.кЪс 2(.На;.С 1(С-КССЪ С(1 СЪ(Я;-СЪР(С-ККЪЬ(1.ха.СЪ(С-КЪ(К(Б СЪ-а 3ГщГ,46-сЪ(21 с 1(с-кЪ 1режиме при ЕЪ ), ЕЕЪ+1 Л = )ЕЕЪ; Л=Т -12- 1)х.В номинальжиме работы преобразователя, при Е2 ЕО, значения граничных частот Е(и ходят соответственно как в этом при Е( ом рМЕоЕЪ на съ(с-ксс(сс-н Р (Б.с 1(ки-с(-сс с 3 в;(вс.сЪ(с.кЪ(к-сЪц 1, (2-с 1 (с- к 1е 26 сиз-сЪ(с.кссЪ-кс+ РИИ(с.кнЪ-сс с 3+в(с.аЪВ-сЪ"(с-к 1(сс-с 1Ъ(с.с 1(2 с.1(с к на поддиапазонах выходных частот, при которых еъ ) ее(+1, продолжительность ЛН 1всех модулирующих сигналов управления1 1 1определяют как Л= 2-(- - -), а нагйчастотных поддиапазонах, на которых е( ) ее(, продолжительность Л всех, за(1исключением центрального на тактовом интервале, модулирующих сигналов управлепреобразователями для систем частотно- регулируемого асинхронного электропривода является управление по закону постоянства отношения величины напряжения к частоте, при котором, как показано на фиг. 2 для частотного диапазона номинального регулирования 2 Ео т МЕо =5 Ео, величина напряжения растет прямо пропорционально с увеличением выходной частоты преобразователя, Известно также, что в кратковременном пусковом режиме преобразователя, нагруженного на асинхронный электродвигателЬ, относительная величина напряжения должна быть существенно повышена по сравнению с номинальным режимом, в этом случае в диапазоне пусковых частот целесообразно поддерживать величину напряжения повышенной и постоянной, а в качестве верхней границы диапазона пусковых частот принимать частоту, равную удвоенной начальной частоте Ео (см. диапазон Ео - 2 Ео на фиг, 2),Таким образом, в пусковом режиме работы преобразователя, в диапазоне частот Ео-.2 Ео, вь(шеупомянутые значения граничных частот и параметров управляющих сигналов, через которые реализуется требуемый закон управления, должны быть определены как:ния находят как Л =г, а длительность центрального модулирующего сигнала управления определяют как Л= 1/бЕ - 2( - 1) г - 1/6(2 - 1)ЕоМ. Во всех вышеприведенных эависимосях параметрхарактеризует количество модулирующих сигналов управления, формируемых внутри половин тактовых интервалов, включая центральный на полупериоде модулирующий сигнал на поддиапазонах регулирования, на которых ЕЕЕ,11На первом, начиная с пусковой частоты Е, поддиапазоне регулирования, алгоритм формирования управляющих сигналов и начальное количество управляющих сигналоввнутри половин тактовых интервалов должны определяться следующим образом. В первую очередь находится частное от деления й/2 К, характеризующее начальное значение , при этом в случае дробной величины й/2 К полученное значение округляется до ближайшего целого числа в большую сторону, Исходя из полученного значения 1, определяются соответствующие данным значениям , М и К величины граничных частот Е и Гпричем определение указанных, П ,1,величин должно производиться по представленным выше зависимостям, описывающим пусковой режим работы преобразователя. В случае, когда найденное таким образом первое значение Е окажется меньше пусковой частоты Е, алгоритм формирования управляющих сигналов на первом поддиапазоне регулирования, в зоне ЕЕЕо, долженсоответствовать варианту управления при Е )ЕЕ; (фиг, Зб), в противном случае управляющие модулирующие сигналы должны формироваться в зоне ЕЕЕ поПвторому из упомянутых алгоритмов (фиг, Зб), Следует еще раз отметить, что в диапазоне пусковых частот преобразователя Е - 2 Е все параметры режима управления должны определяться в соответствии с соотношениями, описывающими именно пусковой режим работы,В соответствии с вышесказанным применительно к рассматриваемому режиму управления с И = 5 и К = 0,5, начальное значение параметрадля анализируемого варианта определяется как .= ч/2 К = 5, для которого значения первых граничных частот соответственно равны ЕБ = 1,035 Ео и Еб ==1,151 Е, соответственно, поскольку в первой зоне управления ЕьЕЕ начальныйПалгоритм формирования соответствует форме управляющих сигналов, приведенных на фиг,3 а, который после частоты ЕБ сменитсявторым опорным алгоритмом (фиг. Зб), который продлится вплоть до достижения выходной частотой значения ЕБ, после чегонаблюдается уменьшение на единицу численного значения параметра( = 4). Дальнейший переход от одного поддиапазона регулирования к другому в пусковом режиме производится на частотах Е 4 = 1,245 Ео,ПЕ 4 = 1,421 Ео, Ез = 1,574 Ео, Еэ = 1,884 Ео Значение следующей по порядку граничной частоты Е 2 лежит выше верхней границы пускового режима (выше частоты 2 Ео) поэтому дальнейшее определение Е и Е долижно производиться уже по другим из вышеприведенных зависимостей, характеризующим номинальный режим управления, Соответственно по другим зависимостям, начиная с частоты 2 Е должны определяться продолжительности модулирующих сигналов управления ЛиЛ. Определенные подобным образом значения граничных частот в номинальном режиме работы преобразователя соответственно равны: Ег =2,204 Ео, Е 2 = 2,803 Ео, Е 1 =5 Ео.ПСледует отметить, что изменение продолжительности тактовых подинтервалов от выходной частоты по базовой линейной зависимости вплоть до верхней частоты ИЕ, приводит к тому, что в диапазоне верхних выходных частот преобразователя, характеризуемом повышенными значениями выходного тока, продолжительность межкоммутационных интервалов быстро уменьшается, что может привести к срыву инвертирования и снижает тем самым надежность функционирования преобразовательной системы, С целью частичного устранения указанного недостатка, а также улучшения спектрального состава выходного напряжения преобразователя, целесообразно, начиная с частоты Е (Ег ЕЕ ),на которой продолжительность модулирующих сигналов управления равна половине длительности тактового подинтервала, и до верхней выходной частоты преобразователя продолжительность тактовых подинтервалов (двух подинтервалов внутри каждого тактового интервала) принимать равной г= 1/12 Е (см. пунктирное изменение кривой т на фиг. 2). Определение величины Е при менительно к конкретному режиму управления при этом производится из соотношения1- Кй=5, К ь 10 15 20 5 30 35 40 45 Ей( -к Так, для анализируемого режима (Й =0,5) расчетное значение Е = 3,21 ЕъДополнительное улучшение спек ного состава выходного напряжения иразователя, особенно в области пониженных и средних выходных частот, может быть достигнуто за счет формирования дополнительной последовательности модулирующих сигналов управления. Указанные 5 дополнительные сигналы формируются при этом на крайних тридцатиградусных участках полупериодов управления, внутри зон 0-30, 150-180, 180-210 и 330-360 эл.град, При этом местоположения ближних к грани цам полупериодов фронтов дополнительных модулирующих сигналов управления определяют путем сдвига на + 60 эл. град, ближних к серединам полупериодов фронтов соответствующих главных модулирующих сигна лов управления с продолжительностью Я, Длительность у упомянутых дополнительных сигналов управления определяется при этом в соответствии с упрощ е н н о й з а в исимостью у=КГ(т-А),применительно к 20 которой для диапазона выходных частот Ео+ Е КГ=0,268,а при ИЕО) ЕЕ КГ= 0,268 И Б - 0,193 Е 1 - 0,075 Еасм завиИ Ео - Е 25 симость КГ от Е на фиг. 2).Описанное формирование дополнительных модулирующих сигналов управления приводит, как показано на фиг, 3 пунктиром, к видоизменению формы выход ного напряжения преобразователя, тождественно тому, при котором результирующая выходная кривая получается в результате суммирования основной последовательности выходных импульсов с дополнительной 35 последовательностью, гармоники которой находятся в противофазе с соответствующими паразитными гармониками основной последовательности импульсов и вызывают тем самым их исключение или уменьшение 40 (компенсируют амплитуды паразитных гармоник), Приведенные выше значения безразмерного коэффициента КГ обеспечивают при этом практически полное исключение из спектра кривой выходного 45 напряжения преобразователя как в зоне пусковых частот, так и на верхней выходной частоте МЕо, наиболее нежелательной пятой параэитной гармонической составляющей и значительное снижение амплитуды 50 седьмой гармоники. Следует отметить, что в процессе управления преобразователем по описанному алгоритму из спектра его выходного напряжения на всем диапазоне регулирования может быть исключена любая из паразитных гармоник, для этого продолжительность у дополнительных модулирующих сигналов управления должна изменяться в)2.(ьс) где )с - номер исключаемой из спектра выходного напряжения паразитной га 1 моники; для частотных поддиапазонов Е 1ЕЕ 1+1, а также при ИЕОЕЕ;л )( л11 45)Ь 5 я 5 д ейз))5 О(3-) б 2 Достаточно сложные преимущественно нелинейные зависимости, характеризующие режим проведения приемов описанного способа управления, целесообразно осуществлять при помощи современных цифровых (микропроцессорных) средств управления. На фиг. 4 представлена блок-схема системы управления преобразователем, выполненной по вертикальному принципу, базовые блоки которой строятся на цифровой основе. Ниже приводятся характеристика состава системы и принципа ее функционирования,При помощи блока задания частоты 1 осуществляется задание требуемой выходной частоты преобразователя, на его выходе формируется сигнал О, пропорциональный значению выходной частоты, который поступает на входы тактового генератора 2 и М/К-канального по выходу функционального преобразователя 3. Частота следования импульсов генератора 2 определяет частоту выходного сигнала блока развертки (генератора симметричного пилообразного напряжения) 4, которая на всем диапазоне регулирования в 6 раз выше выходной час,тоты преобразователя. Сигнал блока 4 постоянно сопоставляется в блоке формирования управляющих импульсов 5 с выходными сигналами Оз функциональногопреобразователя 3, величина которых пропорциональна текущим значениям положений фронтов управляющих сигналов и выходных импульсов а 1 - а 2 внутри тактовых интервалов (см. временные диаграммы Одв на фиг. 3). Указанные значения а предварительно определяются расчетным путем из соотношений, характеризующих режим формирования управляющих сигналов как для пускового, так и для номинальногодиапазонов регулирования, При этом следует учитывать, что;а =боо+(т - Л)/2, а 2 =а 1 +Л, аз =а 1+таз =аз+1+Л В моменты равенства текущих значений сигналов блоков 3 и 4, как показано на внутренней временной диаграмме на фиг. 4, блоком 5 вырабатываются команды на формирование фронтов управляющих (и выходных) импульсов, которые распределяются по соответствующим вентилям преобразователя в соответствии с принятым опорным законом 180-градусного управления при помощи логического распределителя управляющих импульсов 6, соединенного своими тактовыми входами с соответствующими выходами трехразрядного регистра 7, работа которого на всем диапазоне регулирования синхронизируется тактовыми импульсами генератора 2.Таким образом, описанные законы формирования управляющих сигналов на вентили трехфазного мостового преобразователя позволяют обеспечить, эа счет увеличения количества управляющих и выходных сигналов на полупериоде в зоне низких и средних выходных частот, улучшение динамических свойств системы в указанных зонах, а также улучшение гармонического состава выходного напряжения. Приведенное видоизменение номинального закона управления в зоне пусковых частот позволяет повысить надежность осуществления весьма важного и сложного режима пуска преобразователя, нагруженного на асинхронный электродвигател ь, Отмечен н ые и реимущества могут быть с эффектом использованы как при создании преобразовательных систем для специальных структур электропривода например, для электроприводов с повышенными пусковыми моментами, для высокодинамичных электроприводов), так и для большинства общепромышленных систем частотно-регулируемого электропривода.Формула изобретения 1. Способ широтно-кодового управления регулируемым трехфазным преобразователем для электропривода переменного тока с Й-кратным, начиная с частоты Го, диапазоном регулирования частоты и величины выходного напряжения, при котором 5 основные вентили разных фаз и групп преобразователя периодически включают и выключают с взаимным фазовым сдвигом в 60 эл. град. в последовательности+А, -С, +В,-А, +С, -В, при этом, для каждого вентиля в 10 течение одного полупериода от 0 до 180 эл.град. формируют интервал проводимости вентиля, в течение другого полупериода от 180 до 360 эл. град. формируют интервал закрытого состояния вентиля, на централь ных внутри полупериодов тактовых интервалах от 60 до 120 и от 240 до 300 эл, град.симметрично относительно середин полупериодов формируют модулирующие сигналы управления, разноименные с 20 соответствующим полупериодом управления, число которых последовательно уменьшают с ростом выходной частоты преобразователя Р, причем генерирование указанных модули рующих сигналов 25 производят в серединах тактовых подинтервалов с продолжительностью х, внутри каждого тактового интервала начало первого из подинтервалов и конец последнего из них синхронизируют соответственно с началом 30 и концом тактового интервала, формирование каждого 1-го от начала (и от конца) до середины тактового интервала модулирующего сигнала управления осуществляют при изменении выходной частоты п 1 оеобразователя 35 от Ро до граничной частоты Р 1, при этом вноминальном режиме работы на поддиапазонах выходных частот, при которых ГРЕн.1 (Р БР+1), продолжительностьиЛ всех модулирующих сигналов управления определяют как Л=-.(- - р - д),а на частотных поддиапазонах, на которых Р Ъ ЕР, наряду с основным массивом модулирующих сигналов управления с про должительностью Л. в серединах тактовыхинтервалов формируют центральный модулирующий сигнал с длительностью Л, о т ли ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения динамических свойств и гармонического со става выходного напряжения преобразователя в пусковом режиме и в диапазоне пониженных и средних частот, достигаемо. го за счет изменения на начальной частоте Ро в К раз продолжительности тактовых под интервалов и соответствующего этому увеличения количества импульсов в полуволне выходной кривой, а также с целью повышения надежности осуществления процесса пуска преобразователя, нагруженного наасинхронный двигательца всем диапазоне К-кратного регулирования частоты и вели чиц( цапряркецил длительность ттактооь)х подицтероалоо измецлкрт о соответствии с зависимостьо(Е- Го М К 60 (, (-(б Е,(,И-ПРИ ЭТОМ О ПУСКО(РОМ Рож(СМО О Дцаца)Г)ЦЕ оь)ходых частот преобразовав г1.: Г.,. 21=, значения упомянутых граничных. сос)о 1 еРСХОДЦЫХ ОТ ОДНОГО ПОДГ(Иаазо)р,; гсср;,;.)и;ицил к другому, определл(от, сос)пс-Г; рцО какс 2;(2-)Й 22)4(2-) (2)-) ФВ(2; - )( скк Р;.с,41(2-) 1-к)2(ьс)(гь).КК 1 с 44(Ь)с(2 Ь)с(.Кн):сб( 6: ),Гкс4 (Ь ) (2 1. ) (1- к)в этом режиме при ЕиГЕ+) ),:. - ),.:1П р И 1с 1"ЕЛ - Т гутс - .;)с-):т-,2 - 1) К -2А=,- 2 - 1)7, а в номинальном режиме работы преобразователя, ПрИ Й( С. Р- ЗцаЧЕ)1 Ия ГраИчц)с)Х сгрС" тот Г; и Г находят, соответственно, как):,. (2:.)(.к)приэтом,при Е ЕЕ1 74,.= 1/6 Е - 11,"1 7; - 1 l" 6(21-1 )1 с)к),2, ("пособ по и, 11, О т,р:.а ю щ 1) и с л тем, что о диапазоне выходных частот преобразооателя Г - (,Ео продолркительцостьи)т тактовых подинтервалов прицимаот равной у =- 1/12 Е, пои этом значецие гр;.рничной частоты Е определяют кок;я " 22"Г(- кк)сг(-и(-9( (-)С)7б Ъ З Ф а для частотных поддиапазонов Г 1 Ъ ЕЕИ1=45 П - 5)П5(П -зЯ(;.1) К(.; Р,с) (бс 4 ЬП С 05 5 П - 7С 4 ьп - 5 и со 5 со 5 к " -5 и -а 2 б 5 а ЗМП - +1 С 05 5 П)С - " - 5 с 1) -Я б (б 2 Я Я3, Способ по п.2, отл ич а ю щи йс ятем. что, с целькр улучгвенил спектоальногосостаоа выходного напряжения преобразователя, на всем диапазоне регулирования5 формирует внутри интервалов 0 - 30, 150 -100, 180-210 и 330-360 эл. град. дополнительные модулиру)ощие сигналыуправления, при этом местоположенияближних к границам г)олупериодов фронтов10 дополнительных модулиру(ощих сигналовуправления определяют путем сдвига на.4.60 эл. град, ближних к серединам полупериодов фронтов соответствующих главныхмодулиру)ощих сипралоо управлецил с про 15 должительностью4. Сгособ по п,З, о тл и ч а ю щи й с ятем, что длительноср: р 7 упомянутых дополнительных сигналил управления определл 10 Т в соответствии с20 зависимостью 17=- КГ(т - Я), применительно к которой длл диапазона выходныхчастотЕ 0 Еа Кг -. 0,21;8, а при ИЕОЕЕа) Е, - Г15. С 1)особ по г 1, 3,с гр т л и ч д 10 щ и й с яТЕМ, ЧтО ЦРОДОЛжИтЕЛЬНОСтЬ )7 ДОПОЛНИтельных модулирующих сигналов управлеО цил находят из соот)роцрения:2 - Р (в+С)С1ЦЬ 4 С)где К - номер исключаемой из спектра вы 35 ходцого напрлжецил паразитной гаОмоникиррлл частотных поддиапазонов ЕЕГ 4),а такрке при МР 0ЕЕ;

Смотреть

Заявка

4922747, 28.03.1991

ОТДЕЛ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ КИБЕРНЕТИКИ АН ССР МОЛДОВА

ОЛЕЩУК ВАЛЕНТИН ИГОРЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02M 7/48

Метки: переменного, преобразователем, регулируемым, трехфазным, широтно-кодового, электропривода

Опубликовано: 15.11.1992

Код ссылки

<a href="https://patents.su/10-1775827-sposob-shirotno-kodovogo-upravleniya-reguliruemym-trekhfaznym-preobrazovatelem-dlya-ehlektroprivoda-peremennogo-toka.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ широтно-кодового управления регулируемым трехфазным преобразователем для электропривода переменного тока</a>

Похожие патенты