Групповой преобразователь частоты

,ЯО 1436236 А 2 4 Н 02 М 54 ЫЙ НОМИТЕТ СССРБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОСУДАРСТВ ПО ДЕЛАМ И 0 Н ОБРЕТЕНИрг АВТОРСКОМУ С ТЕПЬС РЕОБРАЗОВАТЕЛ(57) Изобретение отке и может быть ицентрализованногоприятий на базе патиристорных преобрлью изобретения явласти применениящиеся во времени нформирователей 20,ментов 2 И 22 и 23,24, 25, 26, вкл ючекомпараторов 10, 11ет исключить перепри произвольныхнагрузки. 1 ил. с Ф(71) Саратовский политехнический институ(56) Авторское свидетельство СССР126563, кл. Н 02 М 5/44, 1986. носится к электротехниспользовано в системах электроснабжения предраллельно работающих азователей частоты. Целяется расширение обна произвольно меняюагрузки. Введение двух 21 импульсов, двух элетрех элементов 2 ИЛИ нных между выходами и счетчика 13, позволярузки преобразователя изменениях параметровИзобретение относится к электротехнике, может быть использовано в системах централизованного электроснабжения предприятий на базе параллельно работающих тиристорных преобразователей частоты и является усовершенствованием преобразователя по основному авт. св. Юо 1267563.Цель изобретения - расширение области применения на произвольно меняющиеся во времени нагрузки,На чертеже показана схема устройства.Групповой преобразователь состоит из Ы блоков, каждый из которых содержит инвертор 1, регулятор 2 входного напряжения, фильтр 3, узел 4 сравнения управления регулятором, датчик 5 тока, узел 6 сравнения, связанный входами с сумматором 7, первый и второй делители 8 и 9 напряжения,подключенные к входам компараторов 10 10 15 и 11, источник 12 опорного напряжения, реверсивный счетчик 13 подключен к дешифратору 14, соединенному выходами с входами элементов ИЛИ 15, в каждый из силовых блоков входят два силовых ключа 16 и 17, элемент И 18. Переключение ступеней деления в делителях 8 и 9 осуществляется управляемым ключом 19. Кроме того, преобразо ватель включает первый и второй формирователи 20 и 21 импульсов управления, первый и второй элементы 2 И 22 и 23, первый, второй и третий элементы 2 ИЛИ 24-26 соответственно и элемент 27 задержки.Преобразователь работает следующим об- З 0 разом.Мощности, потребляемые инверторами, равны:Р=111;, (1= 1,М)где И 1, - напряжение питания 1-го инверто 35ра, снимаемое с емкости фильтра 3;4 ц в средн значение тока, потребляемого 1-м инвертором.Величина 11, зависит от эквивалентного активного сопротивления цепи постоянного тока соответствующего инвертора. Учиты вая, что напряжения Цц; мало отличаются друг от друга ввиду малости К то используя их как регулирующий параметр, можно добиться заданных значений токов Д,11, которые должны потребляться при требуемом 45 распределении нагрузки.Сигналы 1, пропорциональные величинам потребляемых токов 11, с выходов датчиков 5, которые могут быть выполнены в виде шунтов, поступают на входы сумматора 7, на выходе которого получается сигнал 1,= 50с=Х 1;, Этот сигнал является входным дляи 1первого и второго делителей 8 и 9, выполненных по схеме инвертирующего масштабного усилителя. На выходе первого делителя 855 получается сигнал 11 = - ЯУ;, который яв 1 =1ляется опорным в системе равного распределения мощности нагрузки между К включенными в текущий момент времени инверторами.Узел 6 сравнения 1-го преобразователя формирует сигнал рассогласования Ь 11: = 1 щ - 11, пропорциональный отклонению текущего значения тока, потребляемого 1-м инвертором от среднеарифметического значения токов, потребляемых работающими в данный момент инверторами.Сигнал рассогласования а 1,11 с выхода узла 6 сравнения поступает на вход блока 4 управления регулятором 2 постоянного на. пряжения. Регулятор может иметь широтно- импульсное регулирование.В преобразователях, включенных на параллельную работу, исходное назначение блока 4 может состоять в регулировании и стабилизации выходного напряжения каждого преобразователя. В этом случае сигналы рассогласования д 1, подаваемые с выходов узлов 6 сравнения, складываются в блоках 4 с сигналом рассогласования основного контура регулирования (т.е, с сигналом обратной связи системы стабилизации выходного напряжения).При использовании в качестве регуляторов 2 управляемых выпрямителей угол управления 1-го. выпрямителя равен Й=сО+ +с, где А, - составляющая величины угла регулирования, определяемая стабилизацией выходного напряжения, причем эта составляющая общая для всех преобразователей; А - величина дополнительного угла регулирования, определяемая рассогласованием л 1,1,. Блок 4 работает таким образом, что для тех преобразователей, для которых текущее значение потребляемого тока превышает 11 (т.п. АД,( 0), величина 7,0, и, следовательно, напряжение, подаваемое на вход соответствующего инвертора 1.1, уменьшается, что приводит к уменьшению тока Ц и уменьшению абсолютной величины рассогласования Ый . Наоборот, при- Ъ имеем ь 1 Й (О, величина дополнительного уг- лаХО, что ведет к увеличению тока 33.; и уменьшению абсолютной величины рассогласования. Таким образом выполняется условие равномерного распределения мощности нагрузки между параллельно работающими в данный момент преобразовательными агрегатами.В устройстве осуществляется автомати ческое в зависимости от величины и характера нагрузки подключение (отключение) силовых блоков. Из всей совокупности первый блок является ведущим, остальные (Х - 1) - ведомыми, Включение группового преобразователя производится подачей управляющего сигнала 11 о, который непосредственно подключает ключи 16 и 17 ведущего блока, На1436236 35 40 45 Составитель В.МоннРедактор А. Мотыль Техред И. Всрес Корректор В. ГирнякЗаказ 5656/54 Тираж 666 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 выходах первого и второго управляемых делителей 8 и 9 формируются соответственносигналы: 11= - ХЦ;и 1 --- -1,1,Источником 12 задается сигнал 3,общий для всех инверторов. Он соответствует значению тока, потребляемого отдельным инвертором в номинальном режиме. Сравнение 14 и 1 а с 1 осуществляется соответственно первым и вторым компараторами 10 и 11. По мере роста нагрузки выполняется неравенство 11 .+й 14, на выходе первого компаратора 10 формируется сигнал единичного уровня, с появлением которого реализуется алгоритм включения очередного агрегата на параллельную работу. По мере уменьрещя нагрузки выполняется неравенство 11 о - а 1 о и на выходе второго компаратора 11 появляется сигнал единичного уровня, который приводит к отключению одного уз грудлы работающих блоков. Здесь а 11; а 1 в - величины, расширяющие диапазон постоянства структуры силовой части преобразователя. Они задаются напряжением смещения 1 м, подаваемым на прямой вход первого компаратора 10 и инверсный вход второго компаратора 11. Введение их вызвано тем, что 14 и 1 в обладают некоторой погрешностью, определяемой датчиком 5, сумматором 7 и делителями 8 и 9. Алгоритм включения (отключения) отдельного агрегата реализуется таким образом, что сигнал единичного уровня с выхода первого 10 (второго 11) компаратора через первый 20 (второй 21) формирователь и первый 24 (второй 25) элемент ИЛИ поступает на суммирующий (вычитающий) вход реверсивного счетчика 13, разрядность которого равна 1 - ближайшему целому для 1 од(Х - 1). Новое двоичное слово, значение которого определяет число блоков, включаемых на параллельную работу, с выхода счетчика 13 поступает на вход дешифратора 14. Единичный сигнал на его соответствующем выходе через элементы 15 обеспечивает разрешение уровня на ключах 16, 17 и элементах 18 соответствующего числа параллельно работающих блоков. Этими же уровнями обеспечиваются необходимые коэффициенты деления управляемых делителей 10 15 20 25 30 8 и 9 путем замыкания соответствующих ключей 19.После подключения (отключения) отдельного преобразователя пр 1 наличии логической единицы на выходе первого 10 (второго 11) компаратора происходит очередное подключение (отключение) слео ющего преобразователя. Задержка, определяемая элементом 2, превышает время подключения (отключения). Этим обеспечивается последовательное подключение (отключение) необходимого количества преобразователей. Импульс с выхода логического элемента 2 ИЛИ 26 через элемент 27 задержки поступает на соответствующие входы первсго 22 и второго 23 элементов 2 И, а единицы на одном из других входов через соответствующий элемент 2 ИЛИ 24 или 25 - на суммирующий (вычитающий) вход реверсивного счетчика 13.Предлагаемый преобразователь реализует подключение (отключение) необходимого числа преобразовательных агрегатов при изменении нагрузки в широких пределах, что исключает перегрузки работающих блоков и обеспечивает высокий коэффициент использования силового оборудования. Это позволяет включать предлагаемый преобразователь для питания различных видов нагрузки, расширив тем самым область его применения. Формула изобретенияГрупповой преобразователь, частоты по авт. св.1267563, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения на произвольно меняющиеся нагрузки, он снабжен первым и вторым формирователями импульсов, двумя элементами 2 И, тремя элементами 2 ИЛИ, элементом задержки, причем выходы первого и второго компараторов через первый и второй формирователи импульсов и первые входы первого и второго элементов 2 ИЛИ, а также через первые входы первого и второго элементов 2 И и вторые входы элементов первого и второго элементов 2 ИЛИ соединены с суммирующим и вычитающим входами двоичного реверсивного счетчика соответственно, выходы первого и второго элементов 2 ИЛИ через последовательно соединенные третий элемент 2 ИЛИ и элемент задержки соединены с вторыми входами элементов 2 И.