Способ формирования выходного напряжения трехфазно однофазного преобразователя частоты

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7572 5 Н 02 М 5/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТПРИ ГКНТ СССР Т1 ТИ ЯМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт электродинамики АН УССР, Специальное конструкторско-те, нологическое бюро Института электродинамики АН УССР и Киевский институт инженеров гражданской авиации им. 60-летия СССР (72) Б.Е.Пьяных, Э.М,Чехет, В.М.Михальский, ВЯ.Мордач, В.Н.Соболев и К.М.Корольков(56) Авторское свидетельство СССР М 920992, кл, Н 02 М 5/27, 1980.Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1292138, кл, Н 02 М 5/27, 1985.(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ТРЕХФАЗНО-ОДНОФАЗНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике, к способам управления преобразователями частоты с непосредстИзобретение относится к преобразовательной технике, в частности к классу систем управления преобразователями частоты с непосредственной связью, и может быть испол ьзовано для питания частотно-управляемых электроприводов переменного тока и спецпотребителей.Цель изобретения - улучшение формы кривой при глубоком широтно-импульсном регулировании напряжения на нагрузке преобразователя,На фиг. 1 приведена схема силовой части трехфазно-однофазного преобразователя частоты; на фиг. 2- векторные диаграммы его работы; на фиг. 3 - временные диаграммы для импульсов У 1 - Ув на выходах перевенной связью. Цель изобретения состоит в улучшении формы кривой при глубоком широтно-импульсном регулировании напряжения на нагрузке преобразователя. Это осуществляется за счет формирования пяти групп последовательностей прямоугольных импульсов, каждая из которых состоит из восьми по числу полностью управляемых ключей преобразователя отдельных последовательностей. При регулировании напряжения на нагрузке поочередно подают на управляющие зажимы полностью управляемых ключей импульсы указанных последовательностей, увеличивая длительность действия импульсов последующей и уменьшая длительность действия импульсов п редыдущей последовател ьн ости, что по-. зволяет разбить диапазон регулирования на пять зон; 0 - 0;50 ф, 0,5 Оф - Оф; Оф,50 ф;1,50 ф,570 ф; 1,570 ф,730 ф и тем самым улучшить гармонический состав выходного напряжения. 15 ил. счетной цепи и для первой группы последовательностей импульсов управления ключами силовой части преобразователя 1 Х 1 - 1 Хв и эпюра напряжения на нагрузке; на фиг, 4 - временные диаграммы при поочередной подаче на управляющие зажимы ключей импульсов первой и четвертой групп последовательностей (1-4)Х 1 - (1-4)Хв и эпюра напряжения нэ нагрузке; на фиг. 5 - временные диаграммы для четвертой группы последовательностей 4 Х 1 - 4 Хв и эпюра напряжения на нагрузке; на фиг. 6 - временные диаграммы при поочередной подаче на управляющие зажимы ключей импульсов четвертой и второй групп последовательностей (4-2)Х 1 - (4-2)Хв и зпюра напряжения1617572 Х И ФГ 67 11Отиоеитеявяе мюрмююе навь,ц Составитель О, Парфеноваелемеш Техред М,Моргентал Коррект Редактор Гирня изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. аз 4126 Тираж 501 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5на нагрузке: на фиг, 7- временные диаграммы для второй группы последовательностей 2 Х 1 - 2 Хв и эпюра напряжения на нагрузке; на фиг. 8- временные диаграммы при поочередной подаче на управляющие зажимы ключей импульсов второй и пятой групп последовательностей (2-5)Х 1 - (2-5)ХВ и эпюра напряжения на нагрузке; на фиг. 9 - временные диаграммы для пятой группы последовател ьностей 5 Х 1-5 Хв и эп юра напряжения на на"рузке; на фиг. 10 - временные диаграммы при поочередной подаче на управляющие зажимы ,лгочей импульсов пятой и третьей групп последовательностей (5 - З)Х 1 - (5 - 3)Хв и эпюра напряжения на нагрузке; на фиг. 11 временныедиаграммы при поочередной подаче на управляющие зажимы ключей второй и третьей групп последовательностей (2 - 3)Х 1 - (2 - 3)Х 8 и эпюра напряжения на нагрузке; на фиг, 12 - временные диаграммы для третьей группы последовательностей ЗХ 1 - ЗХв и эпюра выходного напряжения; на фиг, 13 - структурная схема блока управления ключами преобразователя, с помощью которой реализуется предлагаемый способ; на фиг. 14 - временные диаграммы напряжений нэ входах и выходах компараторов структурной схемы по фиг, 13; на фиг. 15 - кривые коэффициентов гармоник напряжения на нагрузке для прототипа и для настоящего предложения,Трехфазно-однофазн ый и реобразователь (фиг, 1) содержит шесть полностью управляемых ключей 1 - 6 с двухсторонней проводимостью, соединенных по трехфаэной мостовой схеме. Кроме того, дополнительно введены последовательно соединенные между собой идентичные указанным ключи 7-8, общая точка соединения двух первых выводов которых подключена к нулевому проводу 0 трехфазной сети, а два других вывода - к зажима нагрузки 9. Вход мостовой схемы через реакторы 10 - 12 подключен к фазным проводам трехфаэной сети переменного тока А,В,С, а выход - к нагрузке 9,Обозначения последовательностей импульсов на временных диаграммах фиг, 3 - 12. 14 соответствуют обозначениям входов и выходов отдельных узлов схемы фиг. 13. Эпюра напряжения на нагрузке на фиг. 3- 12 также соответствует обозначению нагрузки на фиг. 1.Схема по фиг. 13 состоит из задающего генератора 13, выход которого подключен к входу распределителя 14 импульсов, формирующего шесть последовательностей прямоугольных импульсов У 1"Уб (фиг. 3). Импульсы У 1-Уб распределителя 14 по. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 даются на первую логическую схему 15, на выходах которой формируются пять групп последовательностей прямоугольных импульсов 1 Х 1 - 1 Ха, 2 Х 1. - 2 ХВ, ЗХ 1 - ЗХв, 4 Х 1 - 4 Хв, 5 Х 1 - 5 Х 8, приведенные на временных диаграммах фиг, 3, 5, 7, 9 и 12. Структурная схема фиг, 13 включает также шесть компараторов 16 - 21, на первые входы которых подаются опорные напряжения Ооп 4, Ооп 2, Ооп 5. Оопз, Оопб, Оопт соответственно, а на вторые входы компараторов 16-19, 21 - напряжение с выхода генератора 22 пилообразного напряжения. Генератор 22 включен последовательно с источником регулируемого постоянного напряжения, включающего последовательно соединенны -. переменный резистор 23, постоянный резистор 24 и источник напряжения "+О". Транзистор 25 включен эмиттером и коллектором параллельно резистору 24. База транзистора 25 подсоединена к прямому выходу 76 компаратора 20. Этот выход, а также другие выходы 74, 24, 72, 22, 75, 25, 7 з, 7 з, 26, 2 в, 2 т. 2 т компаргторов 16 - 21, а также выходы первой логической схемы 15 подключены к входам второй логической схемы 26, выходы которой подключены к управляющим за;кимам ключей 1 - 8 схемы по фиг. 1.На фиг, 15 кривая 27 показывает зависимо.ть коэффициента гармоник напряжения на на; оузке для прототипа, кривая 28 - для настоящего предложения,Принцип формирования напряжения на нагрузке 9 заключается в том, что, замыкая ключи 1-8 силовой части схемы по определенному алгоритму, подключают на нагрузку 9 через реакторы 10 - 12 фазные напряжения питающей сети, реализуя циклический способ управления, При этом диапазон регулирования напряжения на нагрузке разбивается на пять зон. Первая зона - от нуля до 0,5 Оф, вторая - от 0,5 Оф до Оф, трегья - от Оф до 1,5 Оф, четвертая - от 1,5 Оф до 1,57 Оф и пятая - от 1,57 Оф до 1,73 ОфРассмотрим суть предложенного способа управления по силовой схеме, изображенной на фиг, 1, и диаграммам фиг. 2-12.В первой зоне напряжение регулируется от нуля до 0,5 Оф, На временных диаграммах фиг. 3 приведены импульсы управления первой группы последовательностей 1 Х 1 - 1 Хя для ключей 1-8 по фиг. 1 при нулевом уровне выходного напряжения на нагрузке 9 (эпюра 9 на фиг, 3). При этом на интервале 1 О - 11 замыкают ключи 1 и 4, ключи 2, 3 и 5, 3 размыкают. Нагрузка 9 оказывается закороченной и выходное напряжение равно нулю. На интервале с 1 - т 2 замкнуты ключи 2 и 5, а ключи 1, 3, 4 и 6 - 8 разомкнуты, Нагрузка9 вновь закорачивается и выходное напряжение остается равным нулю, На интервале с 2 - сз замкнуты ключи 3 и б, разомкнуты ключи 1, 2, 4, 5, 7, 8, выходное напряжеие по-прежнему равно нулю. Далее (фиг. 3) порядок замыкания и раэмь:кания ключей повторяется и напряжение на нагрузке остается равным нулю.Максимально возможным выходным напряжением в первой зоне регулирования является значение 0,50 ф, На временных диаграммах фиг. 5 приведены импульсы управления четвертой группы последовательностей 4 Х 1 - 4 Хе для ключей 1 - 8 при напряжении на нагрузке 9, равном 0,50 ф. На интервале со - т 1 (фиг, 5) замыкаются ключи 1, 5, 8 и к нагрузке 9 прикладывается напряжение РО, соответствующее вектору РО на векторной диаграмме (фиг.2 а). На интервале с 1 - с 2 с помощью залкнутых ключей 4, б и 7 на нагрузку подается напряжение - ЕО (вектор ОЕ на с иг, 2 а),На интервале с 2 - тз ключами 1, 3 и 8 на нагрузку подается напряжение ОО (эек 1 ор ОО на фиг. 2 а). На интервале сз - т 4 замкнуты ключи 2, 4, 7 и к нагрузке приложено напряжение - ГО (вектор ОЕ на фиг. 2 а). На интервале с 4 - т 5 замыкаются ключи 3, 5, 8 и к нагрузке прикладывается напряжение ЕО (вектор ЕО на фиг. 2 а). На интервале т 5 - сб с помощью замкнутых ключей 4, 6 и 7 на нагрузку подается напряжение -ОО (вектор 00 на фиг. 2 а), В дальнейшем процессы повторяются в той же последовательности. В результате на нагрузке формируется напряжение, форма котооого показана на эпюре 9 фиг. 5.Для получения промежуточных значений выходного напряжения в первой зонс (О;0,50 ф) применяют метод широтно-импульсного регулирования (ШИ Р), и ри котором длительность подключения нагрузки к напряжениям (РО, - ЕО, 00, - РО, ЕО, - 00) регулируется так, что в течение каждого из интервалов (со - т 1, ст - с 2) часть интервала нагрузка подключается к одному из указанных напряжений (управление ключами с помощью четвертой группы последовательности импульсов), остальную часть интервала нагрузка оказывается закороченной (управление ключами осуществляютс помощью первой группы последовательностей импульсов). Диаграммы импульсов управления ключами в этой зоне соответствует фиг, 4, Здесь временные диаграммы (1-4)Х 1-(1-4)Хв означают, что каждая из последовательностей импульсов - из первой и четвертой групп последовательностей. Выходное напряжение в этой зоне показано эпюрой 9 фиг. 4. Здесь часть 2910 На верхней границе второй зоны выходное апояжение достигает значения Оф (эпюра 9 на фиг. 7), На временных диаграммах сс лг. 7 приведены импульсы управления второй группы последовательностей импульсов 2 Х 1 - 2 ХО.На интервале то - с 1 замыкают ключи б и 7 и к нагрузке прикладывается напряжение - БО, соответствующее вектору бВ на векторной диаграмме (фиг, 2 а). На интервале ст - с 2 с помощью зам.:нутых ключей 1 и 8 на нагрузку подается напряжение АО (вектор АО на фиг. 2 а), На интервале с 2 - тз ключами 2, 7 на нагрузку подается напряжение - СО Гвектор СС на фиг. 2 а), На интервале тз - с 4 зг мкнуты ключи 3, 8 и к нагрузке приложено напряжение ВО (вектор ВО нэ фиг. 2 а). На и -;тервале т 4 - т 5 замыкаются ключи 4, 7 и к нагрузке прикладывается напряжение - АО (вектор ОС на фиг. 2 а). Нэ интервале и - тб с помощью замкнутых ключей 5, 8 на нагрузку подается напряжение СО (вектор Ж на Фиг, 2 а), Дальше процессы повторяются в той же последовательности, На нагрузке формируется напряжение, форма которого показана на фиг. 7.Для получения промежуточных значений выходного напряжения во второй зоне (0,50 ф - Оф) также используют метод ШИР, при этом в течение каждого из интервалов то - сь т 1 - т 2,. часть интервала управления ключами осуществляют с помощью четвертой группы последовательностей импульсов (временные диаграммы фиг. 5), остальную часть интервала управления ключами осуществляют с помощью второй группы последовательностей импульсов (временные диаграммы фиг, 7). В результате диаграммы управления ключами в этой зоне соответствуют фиг. б. Здесь временные диаграммы (4 - 2)Х 1 - (4 - 2)Хв означают, что каждая из последовательностей импульсов получена иэ "етвертой и второй групп последовательно 20 25 30 35 40 45 50 55 интервала сэ - с 1 соответствует подключению нагрузки к напряжению ГО (диаграмма управления ключами по четвертой группепоследовательностей на фиг, 5). В течение части 30 этого интервала нагрузка закорочена (диаграмма управления ключами по первой группе последовательностей на фиг. 3), В дальнейшем управление ведется аналогично; во время пауз, когда напряжение на нагрузке равно нулю. ключи 1 - 8 управляются по диаграммам первой группы последовэтельностей импульсов (фиг. 3), а во времяподачи импульсов напряжения, когда к нагрузке прикладываются напряжения ГО, - ЕО и т,д., ключи 1-8 управляются подиаграммам четв дртой группы последовательностей импульсов (фиг, 5), 1617572стей. Выходное напряжение во второй зоне показано на эпюре 9 (фиг, 6). Здесь часть 31 интервала 1 о - т 1 соответствует подключению к нагрузке 9 напряжения ВО, равного Оф (диаграмма управления ключами по второй группе последовательностей на фиг, 7), в течение части 32 этого интервала на нагрузку подается напряжения ЕО, равное 0,50 ф (диаграмма управления ключами по четвертой группе последовательностей на фиг. 5). Б дальнейшем аналогично. ключи 1 - 8 управляются поочередно по диаграммам второй и четвертой групп последовательностей.В третьей зоне напряже ие меняется от Оф до 1,50 ф, На верхней границе третьей зоны выходное напряжение равно 1,50 ф (эпюра 9 на фиг. 9), На временных диаграммах фиг. 9 приведены импульсы управления пятой группы последовательностей импульсов 5 Х 1 - 5 Ха. На интервале 1 о - 11 замыкают ключи 1, 5, б и к нагрузке прикладывается напряжение - ВЕ, соответствующее вектору - ВЕ на векторных диаграммах фиг.2 а, б, На интервале т 1 - 12 с помощью замкнутых ключей 1, 2 и 6 на нагрузку подается напряжение АЕ (вектор АЕ на фиг. 2 а,б). На интервале 12 - тз ключам 1, 2 и 3 на нагрузку подается напряжение - СО (вектор СО на фиг. 2 а,б). На интервале 1 з - с 4 замкнуты ключи 2, 3, 4 и к нагрузке приложено напряжение ВЕ (вектор ВЕ на фиг, 2 а, б), На интервале с 4 - 15 замыкают ключи 3, 4, 5 и к нагрузке прикладывается напряжение - АЕ (вектор - АЕ на фиг, 2 а, б), На интервале ь-ю с помощью замкнутых ключей 4, 5 на нагрузку подается напряжение СО (вектор СО на фиг. 2 а, б), Дальше процессы повторяются в той же последовательности, На нагрузке формируется напряжение, форма которого показана на эпюре 9 фиг. 9.Для получения промежуточных значе ний выходного напряжен ля в третьей зоне (Оф - 1,50 ф) в течение одного из интервалов то - ц, 11 - 12 часть интервала управления ключами осуществляется с помощью второй группы последовательностей импульсов (временные диаграммы фиг. 7), остальную часть интервала управление ключами осуществляют с помощью пя гой группы последовательностей импульсов (временные диаграммы фиг. 9). В результате диаграммы управления ключами в этой зоне соответствуют фиг, 8. Здесь временные диаграммы (2 - 5)Х 1 - (2-5)Хв означают, что каждая из последовательностей импульсов получена иэ второй и пятой групп последовательностей. Выходное напряжение в третьей зоне показано на эпюре 9 фиг. 8, Здесь часть 33 интервала то - с соответствует подключе 5 10 15 2 Г 1 25 30 35 40 45 50 55 нию к нагрузке 9 напряжения - ВЕ, равного 1,50 ф (диаграмма управления ключами по пятой группе последовательностей на фиг, 9), в ечение части 34 этого интервала на нагрузку подается напряжение - ВО, равное Оф(диаграмма управления ключами по второй группе последовательностей на фиг. 7), В дальнейшем управление ведется аналогично: ключи 1 - 8 управляются поочередно по диаграммам пятой и второй групп последовательностей импульсов,В четвертой и пятой зонах регулирования напряжение меняется от 1,50 ф до 1,73 Оф, т,е, до Ол. На верхней границе пятой зоны выходное напряжение равно 1,73 Оф,(эпюра 9 на фиг, 12). На временных диаграммах фиг, 12 приведены импульсы управления третьей группы последовательностей импульсов ЗХ 1 - ЗХв. На интервале 1 о - т замыкают ключи 1, 6 и к нагрузке прикладывается напряжение АВ, соответствующее вектору АВ на векторной диаграмме фиг. 2 б. На интервале 11 - 12 с помощью замкнутых ключей 1 и 2 на нагрузку подается напряжение СА (вектор - СА на фиг. 2 б), На интервале тг - 1 з ключами 2 и 3 на нагрузку подается напряжение ВС (вектор ВС на фиг, 2 б), На интервале 1 з - ц замкнуты ключи 3, 4 и к нагрузке приложено напряжение - АВ (вектор - АВ на фиг. 2 б), На интервале цл - с замыкают ключи 4, 5 и к нагрузке прикладывается напряжение СА (вектор СА на фиг.2 б). На интервале 15 - тб с помов;ью,замкнутых ключей 5 и б на нагрузку подается напряжение - ВС (вектор ВС на фиг. 2 б), Дальше процессы повторяются в той жз последовательности, На нагрузке форель руется напряжение, форма которого показана на эпюре 9 фиг. 12.Для получения промежуточных значений напряжение в четвертой зоне (фиг. 10) в течение каждого из интервалов то - т, О - с часть интервала управления ключами осуществляется с помощью пятой группы последовательностей импульсов (временные диаграммы фиг, 9), остальную часть интервала управление ключами осуществляют с помощью третьей группы последовательностей импульсов (временные диаграммы фиг.12). В результате диаграммы управления ключами в этой зоне соответствуют фиг, 10, Здесь временные диаграммы (5 - 3)Х 1-(5 -- 3)Хв означают, что каждая из последова- тельностей импульсов получена из пятой и трет ьей групп последовательностей,Часть 35 интервала о - 11 соответствует подключению к нагрузке 9 напряжения АВ, равного 1,730 ф (диаграмма управления ключами по третьей группе последовательностей на фиг. 12), в течение части 36 этогоинтервала на нагрузку подае 1 ся напряжение - ВГ, равное 1,5 Оф (диаграмма управления ключами по пятой группе последовательностей на фиг, 9). В дэльнейшем управление ведется аналогично; ключи 1-8 управляются поочередно по диаграммам третьей и пятой групп последовательностей импульсов, Верхняя граница четвертой зоны выбрана в соответствии с соотношением Оных = 1,570 ф, Это соотношение получено из условия минимума коэффициента гармоник при изменении относительного напряжения на 1 агруэке.На фиг. 15 кривая 27 показывает зависимость коэффициента гармоник напряже. ния на нагрузке Кгпв для прототипа, кривая 28 - для изобретения. Цифры "1, 4, 2, 5, 3" на графике соответствуют управлению ключами преобразователя по диаграммам первой, четвертой, второй, пятой и третьеи групп последовательностей импульсов, Как видно из графика, при значениях выходного напряжения от 1,57 Оф до 1,73 Оф (пятая эона регулирования) кривая, соответствующая поочередному управлению ключами по диаграммам второй и третьеи групп последовательностей импульсов, проходит ниже (при меньших значениях К,). чем кривая, получаемая при поочередном управлении ключами по диаграммам пятой и третьей последовательностей импульсов.Таким образом, в пятой зоне регулирования напряжение меняется от 1,57 Оф до 1,73 Оф (фиг. 11), при этом в течение каждого из интервалов то- т 1, 11 - 12 часть интервал=. управление ключами осуществляется с помощью второй группы последовательностей импульсов(временные диа раммы фиг, 7), остальную часть интервала управление ключами осуществляют с помощью трет.ей группы последовательностей импуль:ов (временные диаграммы фиг. 12). В результате диаграммы управления ключами в этой зоне соответствуют фиг. 11. Здесь часть 37 интервала 1 о - 11 соответствует подключению к нагрузке 9 напряжения АВ, равного 1,73 Оф (диаграмма управления ключами по третьей группе последовательностей импульсов на фиг, 12), в течение части 38 этого интервала на нагрузку подается напряжение - ВО, равное Оф(диаграмма управления ключами по второй группе последовательностей импульсов на фиг. 7). В дальнейшем управление ведется аналогично: ключи 1 - 8 управляются поочередно по диаграммам третьей и второй групп последовательностей импульсов.Анализ показывает, что кривые напряжений на фиг. 4, 6, 8, 10, 11 имеют лучший 5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 гармонический состав по сравнению с про- .тотипом,Структурная схема блока управлечияключами преобразователя (фиг. 13) работает следующим образом,Задающий генератор 13 формирует последовательность коротких импульсов с частотсй, в б раз превышающей частотууправления Й. Распределитель 14 импульсов на выходах У 1 - Ув формирует шестьпоследователностей прямоугольных им;ульсов длительност ю 120 эл,град., сдвинутых между собой на 60 эл,град. иследующих с частотой управлениями(фиг. 3).Эти импульсы подаются на входы первойлогической схемы, на выходах которой формируются в группы последовательностейимпульсов в соответсгвии с логическими зависимостями,При нулевом значении напряжения навыходе регулируемого источника напряжениг (движок резистора 23, фиг. 13) суммаэтого напряжения и пилообразного напряжения генератора 22 не достигает уровняопорного напряжения Ооп.н, подаваемогона первый вход компаратора 16. Компаратор остается в нулевом положении, в котором на прямом выходе 24 действует нулевой, а на инверсном 24 - единичный потенциалы, В таком же положении остаются и остальные компарэторы 17 - 21, т,е. на их прямых выходах 22, 25. 2 з, 26, 27 действуют нулевые, а на инверсных 22,25,2 з,2 в,27 - единичные потенциалы(фиг. 14), Они подаются на входь второй логической схемы 26, на выходах Х 1 - Хв которой формируется первая группа последовательностей 1 Х 1 - 1 Хв (фиг. 3). При повышении напряжения на выходе регулируемого источника напряжения суммарное напряжение на втором входе компаратора 16 начинает превышать Ооп.4 и на прямом выходе 24 компаратора появляются короткие единичные, а на инверсном с.а -нулевые импульсы (фиг, 14). В результате,во. время действия этих импульсов на управление ключами преобразователя с выходов Х 1 - Хв второй логической схемы 25 подаются импульсы четвертой группы последовательностей 4 Х 1 - 4 Хв (фиг. 5). В паузах продолжают действовать импульсы первой группы последовательностей 1 Х 1 - 1 Хв (фиг, 3). Поэтому на управляющих зажимах ключей 1 - 8 оказываются импульсы (1 - 4)Х 1 - (1 - 4)ХВ по фиг. 4.При достижении суммарным напряжением на втором входе компаратса 16 напряжения Осп 2 на прямом 24 выходе компаратора действует единичный, а на ин 1617572 12версном 24 - нулевой потенциалы. В результате на выходах Х 1 - Хв схемы 26 появляются импульсы чегвертой групг 1 ы последовательностей 4 Х 1 - 4 Хв (фиг, 5),При превышении суммарным напряжением на втором входе компаратора 17 опорного напряжения О,п 2 уровни напра жений на выходах компаратора 1 б не ме. няются, а на грямгм выходе Е 2 хомпарзтора 17 появляются короткие единичные и на ин",ерснсм Х 2 - чулг:вче- пульсы (фиг, 14), В результате вс эремя действия этих импульсов на управление ключами преобразователя с выходов Х, - Хв логической схемы 16 подаются импульсы втооой группы последовательностей 2 Х 1 - 2 Хв (фиг 7). Г паузах продолжают действовать импульсы четвертой групгы последовательностей 4 Х-4 Хв (фиг, 5). Поэтому на управляющих зажимах ключей 1- 8 оказываются импульсы Р)Х 1-(4-2)Хв по фиг. б.При достижении суммарным напряжением на втором входе компаратора 17 опорного напряжения Оопв на прямом Ег выходе компаратора действует единичный, а на инвер;ном 22 - нулевой потенциаль. В результате на выходах Х 1 - Хв логической схемы 26 появляются импульсы второй группы по.-.,лвдова ельностей 2 Х 1 - 2 Хв (фиг. 7),При гревышении суммаон м напряжением на втором входе комгарагора 18 опорного напряжения Олв уровни напряжений на выходах компараторов 16, 17 нс меня отся, а нл ромом в ходе Ев компаратора 18 появляются короткие единичные и на инверс)олв - ну евые импульсы (фиг. 14). В результате ввремя действия этих импульсов на управление ключами преобразователя с выходов Х 1 - Хв логической схемы 26 подаются импульсы пятой группы последователь. ностей 5 Х 1 - 5 Хв (фиг, 9). В паузах продолжают действовать импульсы второй группы последовательностей 2 Х- 2 Хв (фиг. 7). Поэтому на управляющих зажимах ключей 18 оказываются импульсы (2 - 5)Х 1 - (2 - 5)Хв по фиг. 8.При достижении суммарным напряжением на втором входе компаратора 18 опорного напряжения Олз на прямом Ь 5 выходе компараторэ действует единичный, а на инверсном гб - нулевой потенциалы, В результате на выходах Х 1 - Хв логической схемы 26 появляются импульсы пятой гругпы последовательностей 5 Х 1 - 5 Хв (фиг, 9),При превышении суммарным напряжением на втором входе компаратора 19 опорного нэпряжения Оолз уровни напряжений 10 15 20 25 30 35 эг 45 50 55на выходах компараторов 16-18 не меняются, а на прямом выходе з компаратора 19 появляются короткие единичные и на инверсном 2 з - нулевые импульсы гфиг. 14), В результате во время действия этих импульсов на упоавление ключами преобразователя с выходов Х 1 - Хв логической схемы 26 подаются импульсы третьей группы г:оследовательностей "Х 1 - ЗХв(фиг, 12). Б паузах продолжают действовать импульсл пятой ГруГлПЫ ПОСЛЕдсаатЕЛЬ" ОС ГЕй 5 Х 1 - 5 ХВ фИГ, 9). Поэтому на управляющих зажимах ключей 1-8 оказываются импульсы (5-3)Х 1-(5 -З)Хв по фиг. 10,При достижении напряжением на чыходе регулируемого источл ика постоянного напряжения (движок резистора 23), подаваемого на второй вход компар,",тора 20, опорного напаяжения Оолв компаоатор перехедит в противоположное состояние. Нулевой потенциал на его прямом выходе в, ранее поддерживающий транзистор 25 в запертом состоянии, меняется на единичный и т. анэистср 25 открывастся, щунтируя резистор 24. Тогда напряжение на движке резистора 23 скачком возрастает. Одновременно возрастает и суммарное напряжение на второл входе компаратора 21, которое превышает опорное напряжение ООП 7. Компаратор 19 переходит в противоположное состояние, так как на его прямом вь ходе Ез действует единичный, а на инверсном гав нулевой пстенциал. уровни напряжений на вь ходах компараторов 16 - 18 не меняются, а на прямол 1 выходе т компардтора 21 появляются единичные и на инверсном Ь - нулевые импульсы (фиг, 14). В результате во время действия этих импульсов нэ управлени клк.чами преобразователя с выходов Х 1- Хв логической схемы 26 подаются импульсы второй группы последовательностей 2 Х 1 - 2 Хв (фиг. 7 В паузах на управление ключами преобразователя подаются импульсы третьей группы последовательностей ЗХ 1 - ЗХв (фиг, 12). Поэтому на управляющих зажимах ключей 1-8 оказываются импульсы (2-3)Х 1 - (2-3)Хв (фиг, 11),При увеличении длительности указанных импульсов до максимальной на прямых выходах всех кемпаргторов устанавливаются единичные, а на инверсных выходах - нулевые потенциалы. При этом на.выходах Х 1 - Хв логической схемы 26 действуют импульсы третьей группы последовательностей (фиг. 32).Таким образом, при глубоком регулировании напряжения на нагрузке преобразователя на выходах второй логической схемы 26 появляются импульсы в соответствии со следующими логическими зависимостями:Х 1 Хг Хз Х 4 Хб Хб Х 7 Хв 4 Х 1 4 Хг 4 Хз 4 Х 4 4 Хб 4 Хб 4 Х 7 4 Хв ЗХ 1 ЗХг ЗХз ЗХ 4 ЗХб ЗХ 6 ЗХ 7 ЗХв 5 Х 1 5 Хг 5 Хз 5 Х 4 5 Х 5 5 Х 6 5 Х 7 5 Хв 2 Х 1 2 Хг 2 Хз 2 Х 4 2 Хб 2 Хб 2 Х 7 2 Хв 1 Х 4 1 Хб 1 Хб 1 Х 7 1 Хв 24+2 з 27 Использование изобретения позволяет существенно улучшить форму кривой при глубокой ШИР напряжения на нагрузке.При использовании таких преобразователей для питания потребителей, режим регулирования выходного напряжения для которых является основным, например асинхронных электродвигателей, удается понизить процентное содержание в кривой напряжения гармоник, ближайших к основной, и тем самым уменьшить коэффициент гармоник тока нагрузки. Формула изобретения Способ формирования выходного напряжения трехфазно-однофазного преобразователя частоты, содержащего основные первый - шестой полностью управляемые ключи с двусторонней проводимостью, соединенные по трехфазной мостовой схеме, вход которой через реакторы подключен к фазным проводам трехфазной сети переменного тока, а выход - к нагрузке, и дополнительные седьмой и восьмой полностью управляемые ключи с двусторонней проводимостью, подсоединяющие при замкнутом состоянии одного или двух основных ключей, имеющихобщую точку, нагрузку к фаэным напряжениям трехфазной сети переменного тока, состоящий в том, что формируют для управления упомянутыми ключами три группы последовательностей прямоугольных импульсов, единичное значение которых соответствует замыканию, а нулевое - размыканию этих ключей, причем каждую иэ указанных групп последовательностей формируют из восьми по числу полностью управляемых ключей преобразователя отдельных последовательностей и реализуют для первой группы последовательностей следующие логические зависимости:1 Х 1 = 1 Х 4 УбУ 1+ УЗУ 4,1 Хг 1 Х 5 = У 6 Уг + У 4 Уб;1 ХЭ = 1 Х 6 = У 6 УЗ + У 5 У 6;1 Х 7= 1 Х 8=0,где 1 Х 1 - 1 Хв - последовательности управляющих импульсов первой группы для восьми управляемых ключей; У 1 - Уб - последовательности прямо-.,угольных импульсов длительностью 120эл,град., сдвинутых между собой на 60эл,град. и следующих с частотой управления5 И,для второй группы последовательностей реализуют следующие логические зависимости:2 Х 1- У 1 Уг;10 2 Хг = УгУЭ;2 ХЭ = УЗУ 4;2 Х 4 = У 4 У 52 Х 5 = У 5 У 62 Х 6 = УбУ 1;152 Х 7 = УбУ 1 + УгУЭ + У 4 У 5;2 Х 8 = У 1 Уг + УЭУ 4 + У 5 У 6;где 2 Х 1 - 2 Хв - последовательности управляющих импульсов второй группы для восьми управляемых ключей,20 для третьей группы последовательностейреализуют следующие логические зависимости;ЗХ 1= У 1;ЗХг = Уг;25 ЗХз = Уз;ЗХ 4 = У 4;ЗХб- Уб:ЗХб = Уб:ЗХ 7 = ЗХВ-О,30 где ЗХт - ЗХв - последовательности управляющих импульсов третьей группы для восьми управляемых ключей,и при повышени 1 напряжения на нагрузкепреобразователя от Оф до б Оф, где Оф -35 фазное напряжение трехфазной сети, поочередно подают на управляющие зажимыполностью управляемых ключей импульсывторой и третьей групп последовательностей с более высокой частотой, чем частота40 управления Й, с увеличением длительностидействия импульсов третьей и уменьшением длительности действия импульсов второй групп последовательностей, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью улучшения45 формы кривой при глубоком широтно-им-.пульсном регулировании напряжения на нагрузке преобразователя, формируютдополнительно четвертую и пятую группыпоследовательностей прямоугольных им 50 пульсов так, что для четвертой группы последовательностей реализуют следующиелогические зависимости;4 Х 1 УвУ 1+ УзУЗ;4 Х 2 У 1 У 2 + УзУ 4;4 Хз У 2 Уз + У 4 У 54 Х 4 УЗУ 4 + У 5 У 64 Х 5 У 4 У 5 + УвУ 14 Хв У 5 Ув + У 1 У 24 Х 7 У 1 У 2+ УзУ 4+ У 5 Ув4 Х 8 У 6 У 1+ У 2 УЗ+ У 4 У 5,где 4 Х 1 - 4 Х 8 - последовательности управляющих импульсов четвертой группы длявосьми управляемых ключей,для пятой группы последовательностей реализуют следующие логические зависимости:5 Х 1 У 1+ У 2 Уз;5 Х 2У 2 + УзУ 4;5 Хз = Уз + У 4 У 5;5 Х 4 У 4 + У 5 У 6;5 Х 5 У 5+ У 6 У 15 Х 6- Ув+ У 1 Уг:. 5 Х 7 5 Х 8 О,где 5 Х 1 - 5 Х 8 - последовательности управляющих импульсов пятой группы для восьми управляемых ключей,затем при повышении напряжения на нагрузке от нуля до 0,50 ф поочередно подаютна управляющие зажимы полностьюуправляемых ключей импульсы первой и четвертой групп последовательностей,увеличивая длительность действия импульсов четвертой и уменьшая длительность действия импульсов первой групп последовательностей, при дальнейшем повышении напряжения на нагрузке от 0,50 ф до Оф поочередно подают на управляющие зажимы полностью управляемых ключей 5 импульсы четвертой и второй групп последовательностей, увеличивая длительность действия импульсов второй и уменьшая длительность действия импульсов четвертой групп последовательностей, при дальней шем повышении напряжения на нагрузке отОф до 1,50 ф поочередно подают на управляющие зажимы полностью управляемых ключей импульсы второй и пятой групп последовательностей, увеличивая длитель ность действия импульсов пятой и уменьшая длительность действия импульсов второй групп последовательностей, при дальнейшем повышении напряжения на нагрузке от 1,50 ф до 1,570 ф поочередно по дают на управляющие зажимы полностью.управляемых ключей импульсы пятой и третьей групп последовательностей, увеличивая длительность действия импульсов третьей и уменьшая длительность действия 25 импульсов пятой групп последовательностеК, при дальнейшем повышении напряжения на нагрузке от 1,570 ф до 1,730 ф поочередно подают на управляющие зажимы полностью управляемых ключей импульсы 30 третьей и второй групп последовательностей,увеличивая длительность действия импульсов третьей и уменьшая длительность действия импульсов второй групп последовательностей.-ЩЩ Щи. пи юи ли д-ФХй-), Д Я иг. Ф