Способ широтно-кодового управления вентильным преобразователем для частотно-регулируемого электропривода
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1781803
Автор: Олещук
Текст
(5 ) Е ИЗОБРЕТЕНИ ПИСуправле- М.: Энерзированный тока, - М,: и сило- льзовалей на рторов итания улируерехфаз- троприта пном в полчем укаульсов т к нежеГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Отдел энергетической кибернетики АН ССР Молдова(56) Калашников Б,Е. и др, Системь ния автономными инверторами, - гия, 1974.Эпштейн И.И. Автоматиэлектропривод переменного Энергоиздат, 1982.Авторское свидетельство СССРМ 1492434, кл, Н 02 М 7/48, 1989. (54) СПОСОБ ШИРОТНО-КОДОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ДЛЯ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛ ЕКТРОПРИВОДА (57) Сущность изобретения: способ управле, ния заключается в последовательном формировании со сдвигом в 60 эл. град,Изобретение относится к облас вой электроники и может быть испо нд при разработке преобразовате базе трехфазных автономньх ийвнапряжения, предназначенных для систем асинхронногО частотно-рег могь электропривода. Известны способы управления т ными преобразователями для элек вода, базирующиеся на поэ изменении количества импульсов уволне выходного напряжения, при занное изменение числа имп происходит дискретно. что приводи лательным броскам тока в силовыуправляющих сигналов на вентили трехфазной мостовой схемы, при котором осуществляется модуляция центральных на полупериодах управления тактовых интервалов, сопровождаемая непрерывным кодированием (отождествлением) продолжительностей формируемых в серединах упомянутых интервалов основных и модулирующйх сигналов управления с текущимизначениями выходной частоты. Изменение продолжительндстей тактовых подинтервалов, внутри которых формируются модули-. рующие сигналы управления, по параболической зависимости с фокусом в на-.чальной точке частотного поддиапазона позволяет увеличить число импульсов в выходной полуволне в зднах йачальных и сред- Б них частот, требуемый коэффициент увеличения-"входит при этом в функциональные зависимости, описывающие режим формирования управляющих сигналов, 4 з,п. ф-лы, 4 ил.Эва 00 преобразователя в моменты дискретного д переключения 1,2). Известен также способ ОО гибкого нелинейного управления широкоре- .гулируемыми преобразователями (3, прикотором благодаря специальной нелинейной модуляции продолжительностей основных и модулирующих сигналов управления, формируемых в тактовых точках, обеспечи-,ааай вается плавный безударнйй переход от одной формы выходного сигнала к другой. Средняя частота коммутации вентилей преобразователя при этом постоянна, на всем диапазоне регулирования обеспечивается постоянство отношения величины напряжения к частоте, Продолжительность тактовых1781803 Фиг Составитель В.ОлещукРедактор Н.Коляда Техред М.Моргентал Корре Густи Заказ 4281 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям приГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101Иделении Е:ого режима работы преобрапределении Е: подинтервалов, в серединах которых фор- внутри каждоготактового интервала начало мируются модулирующие сигналы управле первого из подинтервалов и конец последния, при этом на всем диапазоне него из них синхронизируют соответственрегулирования постоянна, на нижйих часто- но с началом и концом тактового интервала, тах в этом случае протяженность интерва формирование каждого 1-го от начала (и от лов между импульсами управления (и конца)досерединытактовогоинтерваламовыходными импульсами) весьма велика, что, дулирующего сигнала управления осущесткак известно 1,2), негативно сказывается вляют при изменении выходной частоты на динамических свойствах преобразовате- преобразователя от Ео до граничной часто.- ля в зоне пониженных выходных частот, 10 ты Г, при этом в номинальном режиме крайне чувствительного-,на этом поддиапа- работы наподдтиапазонахвыходныхчастот, при зоне к воздействиювозмущающих факто- которых Е ЕЕ+1 (ЕЕФ+1, продолжительров, Известно также. что для повышения ность Л всех модулирующих сигналов управленадежности осуществления режима пуска к 1 г 1: 1 преобразователя, нагруженного на асинх б"редел . 2 г ф и Яв не ронный двигатель, закой управлеййя в крат- частотных поддиапазонах, на которых Е ЕЕ ковременном пусковом Режиме должен Е, наряду с основным массивом модули- . отличаться от базового закона управления с рующих сигналов управления с продолжи- О/Е=сопзт я, тельностью А в серединах тактовыхЦелью изобретения является улучше интервалов формируют центральный мо-, ние динамических свойств и гармоническо-дулирующий сигнал с длительностью А, го состава выходного напряжения на всем диапазоне регулирования длитрехфазного преобразователя в пусковом тельность т тактовц х подинтервало режи е и в диапазоне пониженных и сред-изменяют в соответствии с зависимостью., мц х подинтерваловних выходных частот, достигаемое за счет 25 Е р 2 К + 2 2 изменения наначальнойчастоте Еов Краз 7: - О 1-К +КЕО и22 2 при продолжительности тактовых подинтерва Ео ( й - 1 ) й лов и соответствующего этому. увеличения этом значения вышеупомянутых граничных количества импульсов в полуволне выход- частот Е и Е определяют как . ной кривой, а также повышение надежности 30 осуществления процесса пуска преобразо- Е =(Х+ У+ 2/3) Ео; вателя, нагруженного на асинхронйый дви гатель.где Х = - О/2 + О У ва - О/2 - КО,Поставленная цель достигается тем, что . при управлении по указанному способу, 35:, 0 = 2/3 - Т - 16/27, обеспечивающему й-кратное, начиная с частоты Ео, связанное Регулированйе-выход- . ; .:Р 8 - 4/3,ных частоты и напряжения йреобразова-:, " теля, заключающемся в том, что основные - О (Р/3)з+(О/2)2; вентили разных фаз и групп преобразовате ля периодически аключают и выключают с при этом в пусковом режиме работы, в диавэаимным фазовцм сдвигом в 60 эл град в пазоне выходных частот преобразователя последовательности +А, -С, +В, -А, +С, -В, Е, - 2 Ео. при этом для каждого вентиля в течение одного полупериода от 0 до 180 эл.град. 451 2 формируют интервал проводимости венти-б 3 + з - + ля, в течение другого полупериода от 180 до 360 эл гРадформиРУЮнтервагл заКРйтого О е ени Е(. состояния вентиля, на центральных внутрипри определении Е:полупериодов тактовых интервалах от 60 до 50 120 и от 240 до 300 эл.град. симметрично2 относительно середин полупериодов фор-21 21 1 - К мируют модулирующие сигналы управления, разноименные с соответствующим, априопре полупериодом управления, число которых 55 последовательно уменьшается с ростом вы- й - 1 2 й 21-1 +2 ходной частоты преобразователя Е, причем 21 21 - 1 1 - К генерирование указанных модулирующих для номинальн сигналов производят в серединах тактовых зователя при о подинтервалов с продолжительностью т,"=ц 4- (- нальном режиме работы пркогда ИГоГ2 Го,16=;К (2- 1/6(2 1-1) Гой.На фиг, 1 приведена схема основныхсоединений силовых цепей тиристорногопреобразователя напряжения, выполненного на базе полностью управляемых тиристоров, нагруженного на асинхронныйэлектродвигатель АД. На фиг. 2 показаны .регулировочная характеоистика преобразователя и кривая изменения относйтельнойпродолжительности тактовых подинтерва 40лов, На фиг. 3 представлены временные диаграммы, иллюстрирующие два опорныхварианта формирования управляющИх сигналов на вентили преобразователя, На фиг, 454 изображена блок-схема системы управления преобразователем,Временные диаграммы, построенныена фиг. 3 иллюстрируют два базовых алгоритма формирования управляющих сигналов на вентили преобразователя впроцессе регулирования, а также соответствующие им кривые линейного выходного. напряжения Одв, Приведенные здесь управляющие сигналы Оу поступают на находящийся в положительном проводящемполупериоде управления вентиль+А катодной группы грехфазной мостовой схемы,преобразователя, при этом положительнаявеличина Оу (основной сигнал управления) в пусковом К - 2 при Г; Г Е 1соответствует проводящему состоянию вентиля, а нулевое значение Оу(модулирующий сигнал управления) - закрытому состоянию (следует помнить, что вентили являются.5 полностью управляемыми). Формированиеразноименных с соответствующим полупериодом управления модулирующйх сигналов управления с продолжительностью М определяющей величину выходного напряжения преобразователя, на всем диапазоне регулирования Го -ЙГ, Осуществляется при этом внутри средних на полуперйодахтактовых интервалах (60-120 и 240-300 эл, град.) в центрах тактовых подйнтервалов, показанных на фиг. 3 тонкими дугами снизу, имеющих переменную продолжительность зависящую от текуЩих значений выходной частоты Г и определяемую какГ-Го 1 - К +КГо И - 16 ГЗо(Я 1)2(см. построенную на фиг, 2 кривую зависимости изменения относительной продолжительности т = т/ъп от частоты Г применительно к величине диапазона регулирования И=7 и значению коэффициента 1=0,5), Формирование указанных модулирующих сигналов производится симметрично относительно центров полупериодов благодаря тому, что начало каждого первого на тактовом интервале тактового подинтервала и ко. нец каждого последнего йодинтерваланепрерывно синхронизируются соответственно с началом и концом собственного тактового интервала 60-градусной продолжительности. Продолжительность тактовых подинтервалов при рассматриваемых законах управления изменяется (увеличивается) по параболической кривой при росте выходной частоты трехфазного преобразователя, нагруженного на асийхронный двигатель.Величина предварительно задаваемогоупомянутого выше в выражении дляопределения 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 Го по сравнению с максимальной продолжительностью подинтервалов, наблюдаемой в верхней точке частотного диапазона, на частоте ЙГо, на которой полуволна выходного напряжения формируется из одного импульса: При этом чем меньше абсолютное значение коэффцициента К, тем короче на начальной выходной частоте продолжительность тактовых подинтервалов и тем больше количе5 10 му, определяются при этом через соответствующие параметры режима управления,Известно, что одним из наиболее экономичных и часто применяемых в номиналь ных режимах работы законов управленияпреобразователями для систем частотно- регулируемого асинхронного электропривода является управление по закону постоянства отношения величины напряже ния к частоте, при котором, как показано нафиг. 2 для частотного диапазона номинального регулйрования 2 Ро - КРо = 7 Ро, величи-.на напряжения растет прямо пропорционально с увеличением выходной частоты.25 преобразователя. Известно также, что вкратковременном пусковом режиме преобразователя, нагруженного на асинхройный электродвигатель, относительная величина напряжения должна быть существенно по вышена по сравнению с номинальном режимом, в этом случае в диапазоне пусковых частот целесообразно поддерживать вели-, чину напряжения повышенной и постоянной, а в качестве верхней границы 35 диапазона пусковых частот принимать частоту, равную удвоенной начальной частоте Ро (см. дйапазон Ро - 2 Р на фиг. 2).В соответствии с рассматриваемым алгоритмом управления конкретные значения 40 вышеупомянутых граничных частот и параметров управляющих сигналов, через которые реализуется требуемый. закон управления, последовательно определяются как:45 Р ) =(Х+ У+ 2/3) Ро,где Х= 50 0 = 2 Я/3 - Т - 16/27,Р = Я - 4/3, 0 =(Р/3) +(О/2)ство 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 й/К, т,е., например, при И=7 и К=0,5 на начальной частоте внутри тактовых интервалов будет формироваться по четырнадцати модулирующих сигналов управления. В случае, когда указанное 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 тре-.бований 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 свойств системы.Процесс 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 постоянной поэтапной вариации длительностей основных и модул ирующих 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 которого является непрерывное отождествление кодирование) продолжительностей формируемых в центрах тактовых интервалов ос- .новных и модулирующих управляющих сигналов с длительностью основного массива сигналов, за счет чего осуществляется плавный безударный переход от одного поддиапазона управления к другому, может быть поэтому определен как широтно-кодо- .вый.Внутри поддиапазонов регулирования,на которых, как показано на фиг. 3, а, в 5 центрах тактовых интервалов формируются основные сигналы управления, регулирование величины выходного напряжения осуществляется путем изменения продолжи- тельностейА модулирующих сигналов по определенным зависимостям. На поддиапазонах, на которых, как показано на фиг, 3, б, в серединах подинтервалов формируются модулирующие сигналы управления с варьируемой длительностью А, продолжительность Л остальных модулирующих сигналов находится в соответствии с другими функциональными зависимостями, ГраничныеЮзначения частот И и Р, переходных от одного поддиапазона регулирования к другопри этом для пускового режима работы; длядиапазона выходных частот преобразователя Ро - 2 Ро10 Т -оты преобра 15 Для номинального реж ователя при определ+1 35 В пусковом режиме при Е ЕЕ К - 2й= -1 у рд , при ЕГГ:1, 21 - 1 К - 2= т - Э- - , - .1 - 2 ( 3 - 1) с В номинальном режиме работы 40 преобразователя, когда йЕОЕ2 ЕО, на поддиапазонах выходных частот, при которых ЕЕЕ+, продолжительностью всех модулирующих сигналов управления определяют как Л = -1-- - =- ), а на частот 1 1 1 45ой ных поддиапазонах, на которых ЕЕЕ, продолжительность А всех, за исключением центрального на тактовом интервале, модулирующих сигналов управления находят как 50 = в=1 г.о й 21 - 1а длительностьцентрального модулирующего сигнала управления находят как Г= 1/6 Е - 2(1-1) г- -1/6(21-1)Еой. Во всех вышеприведенных 55 зависимостях параметр характеризует количество модулирующих сигналов уйравления, формируемых внутри половин тактовых интервалов, включая центральный на ттолупериоде модулирующий сигнал на поддиапаэонах регулирования, на которых ЕЕЕ,На первом, начиная с пусковой частоты Ео, поддиапаэоне регулирования, алгоритм формирования управляющих сигналов и начальное количество управляющих сигналоввнутри половин тактовых интервалов должны определяться следующим образом, В первую очередь находитСячастное 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, определяются соответствующие данным значениям. й и К величины граничных частот Е и Е 1, причем определение указанных величин должно производиться по представленным выше Эависймостям, описывающим пусковой режим работы преобразователя, В случае, когда найденное таким образом первое значение Е; окажется меньше пусковой частоты Ео, алгоритм формирования управляющих сигналов на первом поддиапазоне регулирования, в зоне Е;ЕЕо, должен соответствовать варианту управления при ЕЕ К (фиг. З,б), в противном случае управляющие модулирующие сигналы должны1формироваться в зоне ЕЕ =" Е.по второму из упомянутых алгоритмов (фиг. З,а), Следует еще раз отметить, что в диапазоне пусковых частот преобразователя Ео - 2 Го 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 й=7 и К=0,5, начальное значение параметра для анализируемого варианта определится как 1=й/2 К=7, для которого значения первых граничных частот соответственно равны Е 7 = 1,022 Го, Е 7 = =1,140 Ео, соответственно, поскольку в первой зоне управления Е 7ЕЕо, начальный алгоритм формирования соответствует форме управляющихсигналоа, приведенной на фиг. 3, а, который после частоты Е 7 сменится вторым опорным алгоритмом (фиг, З,б), который продлится вплоть до достижения выходной частотой значения Г 7, после чего наблюдается уменьшение на единицу численного значения параметра(1=6). Дальнейший переход от одного поддиапаэоно регулирования к другому"в пусковом режиме производится на частотах Еб" = 1,196 Ео, Еб = 1,359 Ео, ЕЧ = 1,437 Ео. Е 5 = 1,673 Ео,Р" =(Х+ У+ 2/3) Ео,3О/2 + УО, У = 1 - О/2 - /О,где Х 0 23/3 - .й(й) /2(1-К) - 16/27,О =(Р/3) +(О/2)2,. Р 8 - 4/3, Я = 1+ К(М) /(1-К).Так, для анализируемого режима (И=7, К=0,5) расчетное значение Е" = 4,912 Ро.Дополнительное улучшение спектрального. состава выходного напряжения преобразователя, особенно в области пониженР 4" = 1,790 Р Значениеследующей по порядку граничной частоты Е 4 лежит выше верхней границы пускового режима (выше частоты 2 Ро), поэтому дальнейшее определение Р" и Рдолжно производиться уже по другим из вышеприведенных зависимостей, характеризующим номинальный режим управления, Соответственно по другим зависимостям, начиная с частоты 2 Ро, должны определяться продолжительности модулирующих сигналов управления А и Х. Определенные подобным образом значения граничных частот в номинальном режиме работы преобразователя соответственно равны: Р 4 = 2,152 Ро Рз" = 2,368 Ро Рз = 2,913 Ро, Р 2 д= 3,484 Го, Р 2=4,286 Ро Р 1" = 7 Го.Следует отметить, что йзмейейие-продолжительности тактовых подинтервалов от выходной частоты по базовой нелинейной зависимости вплоть до верхней частоты й Ро приводит к тому, что в диапазоне верхних выходных частот преобразователя, характеризуемом повышенными значениями выходного тока, продолжительность межкоммутационных интервалов быстро уменьшаеся, что может привести к срыву инвертирования и снижает тем самым на-, дежность функционирования йреобразовательной системы, С целью частичного устранения указанного недостатка, а также улучшения спектрального состава выходного напряжения преобразователя, целесообразно, начиная с частоты Е"(Р 2Е"Р 1"), 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 т+= -1/12 Р (см. пунктирное изменение кривой на фиг, 2). Определение величины Р" применительно к конкретйому режимууправления при этом производится из соотношения10 ных и средних выходных частот, может быть достигнуто за счет формирования дополнительной последовательности модулирующих сигналов управления, Укаэанные 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 границамполупериодов фронтов дополнительных модулирующих сигналов управления определяют путем сдвига на й 60 эл,град. ближнихк серединам полупериодов фронтов соответствующих главных модулирующих сигна 15 лов управления с продолжктельностью А.Длительность у упомянутых дополнительных сигналов управления определяется приэтом в соответствии с упрощенной зависимостью у= КГ( т), применительно к кото 20 рой для диапазона выходных частот Ео - Р"КГ=0,268, а при ИРо Р Р"0,268 й Ро - 0,193 Г" -0,075 Р(см. заовисимость КГ от Р на фиг. 2),Описанное формирование дополнительных модулирующих сигналов управления приводит, как показано на фиг. 3пунктиром, к видоизменению формы выходного напряжения преобразователя, тожде 30 ственного тому,при котором,результирующая выходная кривая получается в результате суммирования основной последовательности выходных импульсов сдополнительной последовательностью, гар моники которой находятся в противофазе ссоответствующими паразитными гармониками основной последовательности импульсов и вызывают тем самым их исключение или уменьшение (компенсируют амплитуды 40 паразитных гармоник). Приведенные вышезначения безразмерного коэффициента КГ обеспечивают при этом практически полное исключение из спктра кривой выходного напряжения преобразователя как в зоне пус ковых частот, так и на верхней выходнойчастоте Я=о, наиболее нежелательной пятой паразитной гармонической составляющей и значительное снижение амплитуды седьмой гармоники.Следует отметить, что в процессе управления преобразователем по описанному алгоритму из спектра его выходного напряжения на всемдиапазоне регулирования может быть исключена любая из пара зитных гармоник, для этого продолжительность удополнительных модулирующих сигналов управления должна изменяться в соответствии с нижеприведенной нелинейной зависимостью:13 1781803 14 к аГС2 где К - номер иск ходного навпряже ки; для частотныхР+1, а также приючаемой из спектра выия паразйтной гармониподдиапазонов Р"Р ИРоР Р":И ю 7 - Я сл и2 3810 - ; г т+, 1 т,2 2 3 С =4 81 п з 1 п - соз к 1 Мт МЛ 1(ж 2 2 6а для частотных поддиапазонов РР Р": А 4 з 1 п 2 81 п 2 8 ит(1-3) 1 г - т-А, 1 л 48 и 2 81 п 2 соз 61(т МЛ 1 л 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 вертикальномупринципу, базовые блоки которой строятся на цифровой основе. Ниже приводится характеристи-. ка состава системы и принципа ее функционирования.При помощи блока задания частоты 1 осуществляется задание требуемой выходной частоты преобразователя, на его выходе формируется сигнал О 1, пропорциональный значению выходной частоты, который поступает на входы тактового генератора 2 и й/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 частоты преобразователя. Сигнал блока 4 постоянно сопоставляется в блоке формирования управляющих импульсов 5 с выходными сигналами Оз функционального преобразователя 3, величина которых про- порциональна текущйм значениям положений фронтов управляющих сигналов и выходных импульсов а - а 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 номийального диапазонов регулирования. При этом следует учитывать что. +(т-Л)/2, аы =а + +т, .а 2 =а 2-1+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 логическото распределителя управляющих импульсов 6, соединенного своими тактовыми входами с . соответствующими выходами трехраэрядного регистра 7, работа которого на всем диапазоне регулирования синхронизируется тактовыми импульсами генератора 2 (отмеченные блоки являются типовыми широкоизвестными схемами, подробное описание которых имеется, например, в кн. Калашникова Б.Е, и др. Системы управления автономными инверторами. МЭнергия, 1974, гл, 3, параграф 22).Таким образом, описанные базирующиеся на нелинейном изменении законы формирования управляющих сигналов на вентили преобразователя позволяют обеспечить, за счет увеличенного количества управляющих и выходных сигналов на полупериоде в зоне низких и средних выходных частот, улучшение динамических свойств системы в укаэанных зонах, а также улучшение гармонического состава выходностью А в серединах тактовых интервалов формируют центральный модулирующий сигнал с длительностью А, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью улучшения динамиче ских свойств и гармонического состава выходного напряжения преобразователя в пусковом режиме и в диапазоне пониженных и средних выходных частот, а также с целью повышения надежности осуществле ния процесса пуска преобразователя, нагруженного на асинхронный двигатель, на всем диапазоне й-кратного регулирования частоты и величины напряжения, длительность т тактовых подинтервалов изменяют 15 в соответствии с зависимостью 20при этом зйачения уйомянутых -граничныхчастот Г и Г 1 определяют какГ) = (Х + У + 2/3) Го,У = - Ю 2 - О,25 где Х= 0 = 2 Я/3 - Т - 16/27,Р=Я/3,0 =(Р/3) +(О/2); при этом в пусковом режиме работы, в диапазоне выходных частот преобразователя 35 Го+ 2 Го 140 при Определении Г 1.2 Т+2 Т=ля номинального режимаователя при определении(и-1 - К работы преобГ".К 50 ного напряжения, Приведенное видоизменение номинального закона управления взоне"пусковых частбт позволяет повыситьнадежность осуществления весьма важногои сложного режима пуска преобразователя,нагруженного на асинхронный электродвигатель. Отмеченные преимущества могутбыть с эффектом использованы при созданий йреобраэовательныхсистем каКдля типовых,"так и для специальных структурчастотйо-регулируемого электроприводэпеременного тока,Ф о р м у л а и з о б ре т е н ия1. Способ шйРотно-кодового управлениявентильным преобразователем для частотно-регулируемого электропривода с Й-кратным, начиная с частоты Г диапазономрегулирования частоты и величины выходного йапря 3 кения", прикотором основныевентили разных фаз и групп преобразователя"йерйодически включают и выключают свзаимным фазовым сдвигом в 60 эл. град впоследовательности +А, -С, +В, -А, +С, -В,. при этом для каждого вентиля в течениеодного полупериода от 0 до 180 эл,град.формируют интервал проводимостей вейти ля, в течение другого полупериода от 180 до360 эл.град, формируют интервал закрытогосостояния вентиля, на центральных внутриполупериодов тактовых интервалах от 60 до 30120 и от 240 до 300 эл,град. симметричноотносительно середин полупериодов фор-мируют модулирующие сигналы" управления, разноименные с соответствующимполупериодом управления, число которыхпоследовательно уменьшается с ростомвыходной частоты преобразователя Г, причем генерирование указанных модулирующих сигналов производят в перединахтактовых подинтервэлов с продолжительностью т, внутри каждого тактового интерваланачало первого из подйнтервалов и конецпоследнего изних синхронизируют, соответственно с началом и концом тактовогоинтервала, формирование каждого 1-го от 4начала (и от конца) до середины тактовогоинтервала модулирующего сигнала управ-ленияосуществляют при изменении выход ной частоты преобразователя от Го дограничной частоты Г;, при этом, в номинальном режиме работы на поддиапазонах выходных частот, при которых Г"ГГ+1(ГГ"Гн.1 ), продолжительностью всехмодулирующих сигналов управленйя опре 1 1 1 55деляют какА = -(- - - - ), а нэ частотных поддиапазонах, на которых ГГГ",наряду с основным массивом модулирующих сигналов управления с продолжитель - Ео 2 1-К -1-КГо й г6 Го(й - 1) Н 5.и " э при определении Г:нительных сигналов управления определяют в соответствии с зависимостью у = К Г(т-Л), применительно к которой для диапазона выходных частот Ео+ Е" КГ= 5 = 0,268, а при йГо Е Г" 1 - К/10 Ер . И е при ЕГЕ в пусковом реж МЛ = -12 р , при 1 2 1 - 1- 2Й 22-1222-222-12, . 12 нальном режиме работы преобразователя, когда йГоЕ2 Го, при Е 1 Е Е" Л = т- ., Л= 1/6 Г - 2(1-1) той 21 - 1. 20 -1 /6(21-1)Гой.2, Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, в диапазоне выходных частот преобразователя Е 1" + йГо, продолжительностьт тактовых подинтервалов принимают рав ной т=1/12 Г, при этом, значение граничной частоты Рч.определяют какЕ 1" =(Х+ У+2/3) Ео,3 О =(Р/3) +(О/2)2,35Р = Я - 4/3, Я = 1+ К(й)2/(1-К),3. Способпо и. 2, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения спектральногосостава выходйого напряжения преобразователя, на всем диапазоне регулирования 40формируют внутри интервалов 0-30, 150. 180, 180-210, 330-360 эл, град. дополнитель-.ные модулирующие сигналы управления,при этом местоположения ближних к границам полупериодов фронтов дополнительных модулирующих сигналов управленияопределяют путем сдвига на +60 эл.град.ближних к серединам полупериодов Фронтов соответствующих главных модулирую-,щих сигналов управления с 50продолжительностью Л.4, Способ по и, 3, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что длительность у упомянутых допол 5. Способ поп.3, отл ича ю щи йся тем, что продолжительность удополнительных модулирующих сигналов управления находят из соотношения: где К - номер исключаемой из спектра выходного навпряжения паразитной гармони-. ки; для частотных поддиапазонов ЕРГЕ+1, а также при йГоГ Е";А 11 х, ух) 1 т2 2 311 т (1 г+А 1 1 д,зп 2 соз 2 зп 3 С =4 з 1 п з11 т2 фсоз 1--- ) - з 1 п з 1 п - ;1 т 1 т6 2 3 2 а для частотных поддиапаэонов ЕЕ Е 1" т(1-1),1 т - 1 т,1222
СмотретьЗаявка
4922400, 28.03.1991
ОТДЕЛ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ КИБЕРНЕТИКИ АН ССР МОЛДОВА
ОЛЕЩУК ВАЛЕНТИН ИГОРЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: H02M 7/48
Метки: вентильным, преобразователем, частотно-регулируемого, широтно-кодового, электропривода
Опубликовано: 15.12.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/11-1781803-sposob-shirotno-kodovogo-upravleniya-ventilnym-preobrazovatelem-dlya-chastotno-reguliruemogo-ehlektroprivoda.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ широтно-кодового управления вентильным преобразователем для частотно-регулируемого электропривода</a>
Предыдущий патент: Устройство для синхронизации автономного инвертора
Следующий патент: Устройство для управления параллельным инвертором тока с выпрямительно-индуктивным компенсатором
Случайный патент: Кассета для магнитной ленты