Устройство для управления инвертором напряжения для электропривода

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ Н АВТО ОМУ ДЕТЕЛЬСТВУ анец т о в,ОЙСТВО ДЛЯ УПРРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕ щее блок задан ый с генераторсвязанньа с 54)(57) УСТНВЕРТОРОИ НАПОДА, содержты, соединеных импульсо АВЛЕНИЯКТРОПРИчасто- тактонерат ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЙО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ АНИЕ ИЭОБ(71) Отдел энергетической киберки АН ИССР(56) 1. Бернатейн А.Я. Тиристорпреобразователи частоты для элепривода. И., "Энергия", 1981, с2. Справочник по преобразованой технике. Под ред. Чиженко., 4(И 1 Н 02 Р 7/42 Н 02 И 7/44 ром линейно изменяющегося напряжения,подключенным к первому входу компаратора, выход которого связан с распределителем управляющих импульсов,и источник управляющего напряжения,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью увеличения величины выходного напряжения инвертора на пониженных частотах, оно снабжено усилителем постоянного тока, связанным сблоком задания частоты, блоком сравнения, входы которого соединены сусилителем к источником управляющегонапряжения, и двухпозиционным ключом, общий вывод которого связан совторым входом компаратора, входныеклеммы - с вышеуказанным усилителеми источником управляющего напряжения,а управляющая цепь ключа связана свыходом блока сравнения.1145444 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления автономными инверторами напряжения, входящими в составсистем асинхронного частотно-регулируемого электропривода.Известны преобразователи частоты со звеном постоянного тока, содержащие управляемый выпрямитель и инвертор и устройство для управления, при- Ю чем регулирование величины выходного напряжения таких преобразователей осуществляется выпрямителем, а изменение выходной частоты производится по цепи инвертора 1.11 . 15Недостатками системы являются раздельное регулирьванне величины напряжения и частоты и повышенные потери .электроэнергии в системах, что сни-жает эффективность процессов иреоб- у разования электрической энергии.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления автономными инверторами напряжения, выполненное по вертикальному принци- д пу и включающее и свой состав источник управляющего напряжения, генератор линейно изменяющегося напряжения, компаратор и распределитель управляющих импульсов, выработка командных импульсов здесь производится в момен" ты равенства развертывающего и управляющего напряжения.Частота выходного сигнала генератора линейно изменяющегося напряжения обычно задается генератором так 35 товых импульсов, который, в свою очередь, управляется напряжением блока задания частоты. Использование подобных устройств в системах частотно-ре 46 гулируемого электроаривода позволяет обеспечивать заданную, близкую к линейной, зависимость величины выходного напряжения йо отношению к частоте, так как с ростом частоты при неизменной крутизне сигнала генератора линейно изменяющегося напряжения рас" тет скважность импульсов, составляю- . щих кривую выходного напряжения и соответственно величина напряжения 2 . Однако эта структура системы управления не обеспечивает рациональных режимов работы электропривода на пониженных, пусковых частотах, на ко-Я торых, как известно относительная величина выходного напряжения инвер,тора должна быть больше. 3Цель изобретения - увеличение величины выходного напряжения инвертора на пониженных частотах.Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления инвер" тором напряжения для электропривода, содержащее источник управляющего нанряжения, блок задания частоты, соединенный с генератором тактовых импульсов, связанным с генератором линейно изменяющегося напряжения, подключенным к первому вхоДФ компаратора, выход которого связан с распределителем управляющих импульсов, снабжено усилителем постоянного тока, связанным с блоком задания частоты, ,броком сравнения, входы которого соединены с усилителем и источником управляющего напряжения,и двухпозиционным ключом, общий вывод которого связан со вторым входом компаратора, входные клеммы - с вьппеуказанным усилителем и с источником управляющего напряжения, а управляющая. цепь ключа связана с выходом блока сравнения. На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемой системы; на фнг.2 и 3 - временные диаграммы и график, поясняющие принцип действия устройства.Устройство включает последовательно соединенные блок 1 задания частоты, генератор 2 тактовых импульсов, генератор 3 линейно изменяющегося напряжения, компаратор 4 и распределитель 5 управляющих импульсов. Источник б управляющего напряжения и усилитель 7 постоянного тока связаны со входами схемы 8 сравнения н с двумя клеммами двухпозиционного ключа 9, управляющая цепь которого соединена с выходом схемы 8 сравнения. Общий вывод ключа 9 подсоединен к второму входу компаратора 4. Усилитель 7 подключен к выходу блока 1 задания частоты;Выходное напряжение блока 1 определяет собой частоты следования сигналов генераторов 2 и 3 и соответственно частоту выходного напряжения, величина напряжения блока 1 находится с выходной частотой в линейной зависимости. Нижнему значению выходной частоты инвертора соответствует минимальная величина напряжения блока 1. Напряжение 0 генератора 3 (см. фиг. 2), на всем диапазоне регулирования имеющее постоянную кру,тизну, поступает на компаратор 4 и сопоставляется там с управляющим напряжением О, в качестве которого, в зависимости от диапазона регулирования, на второй вход компаратора 4 поступает через ключ 9 сигнал от ис- " точника 6: управляющего напряжения или от усилителя 7. Переключение двухпозиционного ключа 9 из одного 16 положения в другое осуществляется схемой 8 сравнения. В области пониженных выходных частот напряжение ускнителя 7 превышает амплитуду сигнала источника б, что Фиксируется 15 схемой 8 сравнения, которая на дан. ном этапе выдает сигнал на подсоединение ключа 9 к усилителю 7, в моменты равенства напряжения усилителя 7, показанного пунктиром на 20 фиг. 2 а, напряжению 0 вырабатываются Фронты импульсов кривой выходного напряжения (также показаны пунктиром), величина выходного напряжения инвертора нри этом увеличивается по И сравнению с напряжением системыпрототипа, показанного сплошными линияПри регулировании инвертора, начиная с некоторой частоты ( В на фиг. 3), Зр напряжение источника б начинает нревышать сигнал ускпителя 7, схема сравнения переходит в другое состояние и замыкает ключ 9 на источник 6,: сигнал которого используется в качестве управляющего в процессе всего дальнейшего повыш ния частоты инвертора (этот этап отображен на временных диаграммах фиг. 2 б).Характеристика усилителя 7, его коэффициент усиления подбираются таким образом, чтобы обеспечитьтребуемое увеличение величины выходного напряжения на пусковой (начальной) частоте конвертора Р, (фиг. 3), а так 1же величину частотного диапазона Р-Р на котором наблюдаются повышенные значения выходного напряжения, на частоте Р плавно переходящие к номинальныи значениям. Кривая зависи.мости выходного напряжения инвертора Щ, от частоты при этом состоит, как показано на Фиг. 3, из двух близких к линейным участков. К 0 на фиг. 3 - это приведенные к выходному напряжению значения сигнала усилите-, ля 7, определяющие на диапазоне Р,-Р величину выходного напряжения инвертора.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет эффективно поднять величину выходного напряжения инвертора на пониженных частотах, обеспечив тем саиым наиболее рациональные режимы работы электропривода переменного тока, благодаря чему увеличивается надежность пусков асинхронных двигателей, обеспечивается -эффективная компенсация потерь в двигателях в пусковых режимах и т,д.. 1145444 К ор А Обруч рак 646венного комитета СССРетений и открытийЖ, Раушская наб.,аказ 1185/41 Ти ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, писно Патент", г.Умгород, ул.Проектная, 4 Составитель О.Парфеновктор Н.Кищтулинец Техред Ж.КастелевИч