Способ широтно-импульсного управления трехфазным тиристорным преобразователем частоты

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 23,03.73 (21) 1895746/О 51) М. Кл,з Н 02 Р 13/3 исоединением заявки М 23) ПриоритетОпубликовано 15.02.77. Бюллетень Ъ Госурарственный комитет Совета Министров СССР по репам изобретенийи открытий 53) УДК 621.316.7. Дорош Заявитель 54) СПОСОБ И 1 ИРОТНО-ИМПУЛЪСНОГО УПРАВЛЕНИЯТРЕХФАЗНЫМ ТИРИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМЧАСТОТЫ Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в трехфазных преобразователях частоты с регулированием выходного напряжения широтно-импульсным способом, например в преобразователях частоты с непосредственной связью и искусственной коммутацией или в автономных инвертор ах.Известен способ широтно-импульсного управления трехфазным тиристорным преобразователем частоты с раздельным управлением вентилями, состоящий в том, что включают тиристоры в выпрямительном режиме по сигналам генератора управления в случае отсутствия тока в противоположной группе тиристоров, а в инверторном режиме включают тиристоры на интервалах между сигналами генератора управления формируемой полуволны напряжения и на интервале отстающего сдвига тока. При этом интервалы нулевого напряжения, ооразующиеся закорачиванием фаз нагрузки подключением их к одному из полюсов питания, сохраняются, если сдвиг между формируемой полуволной напряжения и током не достигнет длительности первого импульса напряжения противоположной полу- волны. Недостаток известного способа заключается в том, что при большом отставании тока после искусственных коммутаций в периоды задаваемых системой управления пауз в выходном напряжении происходит передача энергии в питающую сеть, Это является причиной нарушения заданной формы и величины выходного напряжения преобразователя, а следовательно, и закона изменения тока.Целью изобретения является расширениеобласти применения способа путем получения независимости заданной формы выходного напряжения от угла сдвига между током и на пряженпем, что достигается обязательнымзамыканием всех фаз нагрузки, т. е. прекращением передачи энергии в сеть на интервалах между пх 1 пульсамп Выходного напряжения. Для этого в случае противоположной по лярностп тока и напряжения в фазе на интерВалах между сигналами генератора управления формируют дополнительные сигналы, которые переводят тирпсторы включенной группы из пнверторного в выпрямнтельпьш ре 20 жим.На фиг. 1,а и б даны диаграммы управляющих сигналов, поясняющие известный способ управления; на фпг, 2 - диаграммы, поясняющие предлагаемьш способ управления; на 25 ф 1 г. З,а и б - логические схемы устройств,формирующих дополнптельньш сигнал на включение выпрямптельного режима для катодной и анодной групп.На фиг. 1,а и б для одноп фазы одного пе рпОДЯ ВыхОДВОИ тастоты приВеДеньт ъ 10 дули 54702910 15 20 25 30 35 40 45 рующие сигналы Ми М, генератора управления, выходные сигналы Ги Г, генератора управления, сигналы ТБ и Т индикаторов направления тока, а также форма фазного выходного напряжения 01 причем вверх от горизонтальной оси отложены сигналы М Г и Т относящиеся к катодным группам, а Вниз - сигналы Ма, Га и Та, относящиеся к анодным группам.На фиг. 2, кроме указанных сигналов, приведены дополнительные сигналы ЛГи ЛГ переводящие в выпрямительный режим тиристоры включенной группы, соответственно для анодной и катодной групп.На фиг, 1, а сдвиг по фазе сигналов Ти Т соответствует отставанию тока на угол, меньций указанного граничного значения.Прп этом после каждой искусственной коммутации на интервалах разрыва в сигналах Г, и Г, происходит обмен реактивной энергии между фазами нагрузки и форма фазного выходного напряжения соответствует заданной.На фиг. 1,б положение сигналов Ти Т;, соответствует отставанию тока на угол, больший граничного значения, т. е. некомпенсации реактивной энергии внутри преобразователя.В данном случае после каждой второй искусственной коммутации (применительно к трехфазной системе) происходит возврат энергии в питающую сеть и не создается задаваемых интервалов между импульсами фазного напряжения, в результате чего увеличивается выходное напряжение и искажается его форма, что препятствует реализации законов частотного управления.Фазовый сдвиг сигналов Т; и Тна фиг. 2 такой же, как и на фиг. 1,б т. е. больше указанного граничного значения.По предлагаемому способу управления на интервалах разрыва в сигналах Г,(Г,), если ток протекает через тиристоры противоположной группы, включенной в инверторном режиме, т. е, присутствует сигнал Т, (Т), вводят дополнительный сигнал ЛГ(ЛГ), переводящий в выпрямительный режим тиристоры включенной группы,Перевод одной из фаз в выпрямительный ре. жпм независимо от того, происходит ли к моменту подачи дополнительного сигнала передача энергии в сеть двумя или тремя фазами нагрузки, приводит к закорачиванпю всех фаз нагрузки и сохранению заданного интервала мекду импульсами напряжения.Дополнительный сигнал ЛГна включение в выпрямительном режиме катодной группы формируется путем выполнения логической функции ЛГн=Ма Т, Г, а на включение аноднои группы - ЛГ=МТГ,. Устроиства, реализующие эти функции для катодной и анодной групп, содержат логические элементы типа И и НЕ (см, фиг. З,а и б),При управлении преобразователем по данному способу стабильность заданной формы напряжения сохраняется не только при низком коэффициенте мощности нагрузки, но и при генераторном режиме работы двигателя, питаемого от преобразователя. Формула изобретенияСпособ широтно-импульсного управления трехфазным тиристорным преобразователем частоты с раздельным управлением вентилями, заключающийся в том, что включают тиристоры в выпрямительном режиме по сигналам генератора управления в случае отсутствия тока в противоположной группе тиристоров, а в инверторном режиме включают тиристоры на интервалах между сигналами генератора управления формируемой полуволны напряжения и на интервале отстающего сдвига тока, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения способа путем получения независимости заданной формы выходного напряжения от угла сдвига между током и напрякением, в случае противоположной полярности тока и напряжения в фазе на интервалах между сигналами генератора управления формируют дополнительные сигналы, которые переводят тиристоры включенной группы из инверторного в выпрямительный режим.547029 о 110 Р о д а у ПггкЛак фи 1 ат Гл.Г 1 ПГ.-1 Г:Л Гфиг. г Г Г 1 тавптель Ю, Бае актор А. Пейсоченко Текред Л. Котова Корректор О, Тюрина Заказ 331/20ЦНИ одпцсное Тира тета Совета ний и открь Раушская наТипограФия, пр. Сапунов Га Тк та Изд.198 Государственного ком по делам изобрет113035, Москва, Ж. к 899Министротийб., д. 4/5 1 П