Способ управления преобразователем частоты

(50 4 Н 02 М 7/4 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВА рася.ватеря- ла- такдинаих и ОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе(56) Беркович Е,И. и др. Тиристорные преобразователи повьппенной частоты для электротехнических установок. Л.: Энергоиздат, 1983, с.57.Кацнельсон С.М. и др. Тиристорный преобразователь частоты 2500 Гц мощностью 120 кВт для плавки материалов. Труды УАИ, вып.48, сб.3, Уфа, с.39- 42.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗО ТЕЛЕМ ЧАСТОТИ(57) Изобретение относится к пре зовательной технике и может быть пользовано для управления преобр вателями частоты. Целью нзобрете является повьппение надежности за счет равномерного распределения ка между ячейками преобразовател Тиристоры разных ячеек преобразо ля включаются при одинаковых нап жениях. Поэтому напряжения, прик дываемые к дросселям насыщения, же одинаковы, что обеспечивает о ковую величину задержки тока в н одинаковую загрузку ячеек по ток напряжению. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.ся равными н:улю,Дальнейшая работа устройства определяется законом изменения напряжения на тиристорах преобразователя. При работе на чисто активную нагрузку напряжение на тиристоре после его выключения монотонно возрастает. При130240Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к устройствам управления многоячейковымиполупроводниковыми преобразователями частоты.Целью изобретения является повышение надежности за счет равномерного распределения тока меж-у ячейками.На фиг. представлена функциональ Оная схема управлечия двухячейконымпреобразователем частоты; на фиг.2временные диаграммы напряжений итоков, поясняющие работу схемы.В устройстве в качестве преобразователя частоты может быть использован двухячейконый преобразовательна базе простого несимметричного инвертора с закрытым входом и диодомвстречного тока с параллельным соединением ячеек между собой. Для снижения скорости нарастания токов втиристорах последовательно с тиристорно-диодной цепочкой включаютсянасыщающие дроссели,Система управления (фиг.1) содержит задающий генератор (ЗГ) 1,формирователь 2 управляющих сигналов(ФУС)тиристора первой ячейки преобразователя, ФУС 3 тиристора второй 30ячейки, блок 4 выборки и храненияУВХ, компаратор 5, четыре Р-триггера б - 9, днухвходовой логическийэлемент ИЛИ-НЕ 10, три инвертора11 - 13, датчики 14 и 15 напряжения :5тиристора первой ячейки и тиристоравторой ячейки.Выход ЗГ связан с входом ФУС 2 исо счетными. входами триггеров б и 7,причем вход триггера 7 подключен к 40выходу ЗГ через инвертор 11, Выходтриггера 6 связан с управляющим входом УВХ 4 (входом управления режимомработы УВХ), вход УВХ связан с датчиком 14 напряжения тиристора пер- л 5вой ячейки преобразователя. ВыходУВХ 14 подключен к одному из входовкомпаратора 5, а другой вход компаратора связан с датчиками 15 напряжения тиристора второй ячейки. Счетныевходы триггеров 8 и, 9 связаны с выходом компаратора 5, причем входтриггера 9 подключен к выходу компаратора через инвертор 12. Выхоцытриггеров 8 и 9 подключены к входным выводам двухвходового логического элемента 10, а выход последнегосвязан с ФУС 3 и входом иннертора13, который своим выходом подключен 5 2к Б- нходам триггеров 6 и 7. Триггер 7 выходом подключен к К-входам триггерон 8 и 9.В исходном состоянии (Т=О) триггеры 6 и 7 находятся в единичном состонии, т.е, на выходе триггерон установлены высокие потенциалы, а триггеры 8 и 9 - в нулевом. ЗГ формирует последовательность прямоугольных импульсов напряжения Ь (фиг.2),поступающие на вход ФУСдля тиристора первой ячейки преобразователя. Причем импульсы управления П на ныхогде ФУС 2 формируются в момент формирования отрицательного фронта импульсов П задающего генератора 1, т.е. н момент времени; и т.д. Одновременно этим же отрицательным фронтом Э-триггер б переключается из единиччого соСтояния н нулевое, переводя тем самым УВХ 4 в режим хранения информации (так как - выходное напряжение триггера б здесь служит для управления режимом работы УВХ). При этом на выходе УВХ сохраняется напряжение(т. ;, соответствующее напРЯжению иа вхоДе УВХ С,л (С,), пропорциональное напряжению на тиристоре перной ячейки н момент т т,е. н момент включения первой ячейки преобразователя. Напряжение Б (С,) сравнивается компаратором 5 с напряжением датчика 15, сигнал с которого пропорционален напряжению на тиристоре второй ячейки.До момента г. = т. триггер 7 оста 2ется н единичном состоянии и на К-входах триггеров 8 и 9 сохраняет - ся сигнал, соответствующий логической единице, пац действием которого указанные триггеры находятся н нулевом состоянии и не реагируют на сигналы компаратора 5, В момент Снапряжение Б, задающего генераторастановится равным логической единице, что вызывает переключение инвертора 11 н состояние логического нуля. Стрицательным фронтом сигнала с иннертора 11 триггер 7 переключается н состояние логического нуля, сигналы на Р-входах триггеров 8 и 9 становят3 О 24 О 5них и одинаковую загрузку ячеек потоку и напряжению. Равномерная загрузка ячеек повышает надежность преобразователя,Предлагаемый способ управления5не трудно распространить и на преобразователи, содержащие не две, аболее ячеек,При колебательном законе измене 3работе на резонансную нагрузку напряжение на тиристорах изменяется по колебательному закону (фиг.2),В общем случае напряжение с датчика 15 может иметь произвольную форму, в момент С=г может быть какбольше, так и меньше напряжения навыходе УВХ 6.Пусть в момент г.= напряжениена выходе УВХ 4 меньше напряжения ОБ, с датчика 15 напряжения и напряжение на выходе компаратора 5 соответствует логической единице, Данноесостояние компаратора сохраняется домомента =з.В момент Гэ напРЯжение 5Б становится меньше напряжения Ь6что вызывает переключение компаратора 5 в нулевое состояние, Отрицательным фронтом выходного напряжения компаратора триггер переключает Ося в единичное состояние, что вызывает переключение элемента ИЛИ 10 иформирование ФУС 3 управляющего сигнала П, для тиристоров второй ячейки преобразователя. 25Одновременно, сигнал с элементаИЛИ 10 через инвертор 13 поступаетна входы триггеров 6 и 7 и устанавливает их в состояние логической единицы. После переключения триггеров6 и 7 триггеры 8 и 9 переключаютсяв состояние логического нуля, а устройство 4 выборки - хранения - в режим выборки и рассмотренные процессы повторяются, 35В случае, если в момент е=Г напряжение Б на выходе УВХ 4 большенапряжения Б, с датчика 15 напряженйя, то напряжение на выходе компаратора 5 равно логическому нулю и 4 Оданное состояние сохраняется до момента С=Т , В момент с з напряжение3П становится больше напряжения П,16что вызывает переключение компаратора 5 в единичное состояние. Положительным фронтом выходного напряжения компаратора 5 через инвертор 12триггер 9 переключается в единичноесостояние. Далее работа схемы аналогична рассмотренному случаю, 50 Таким образом, в устройстве, реализующем предлагаемый способ управления, тиристоры разных ячеек преобразователя включаются при одинаковых 55 напряжениях, Поэтому напряжения, при. кладываемые к дросселям насыщения, также одинаковы, что обеспечивает одинаковую величину задержки тока в ния напряжение на тиристоре в закрытом состоянии не однозначно. (фиг.2)и сравнение напряжений необходимо производить, начиная с момента времени, близкого к полупериоду работы преобразователя. В устройстве (фиг.1) сравнение напряжений Ц и Ц, производится, начиная с моментаТ2 Рн фгде Т - период работы преобразователя,- максимально возможное времяэнзадержки дросселя насыщения.Это достигается тем, что задающий генератор 1 выполнен несимметричным (фиг, 2) и с - г: ( г. -на в еличину Б случае, если преобразователь имеет не две, а несколько ячеек, то сравнение напряжений на тиристорах необходимо производить, начиная с1 смомента С = -- Т - й , где к -и Экномер очередной ячейки преобразователя. Формула изобретения 1.Способ управления преобразователем частоты, содержащим тиристорные ячейки с дросселями насыщения, заключающийся в том, что формируют отпирающие импульсы для тиристорных ячеек, при этом фазовый сдвиг между отпирающими импульсами, включаемой ячейки и последующей определяют по измеряемому электрическому параметру ячеек, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности за счет равномерного распределения тока между ячейками, измеряемым параметром включаемой ячейки является напряжение, которое далее запоминают и сравнивают с напряжением последующей ячейки. 2.Способ управления по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что сравнеячейки. Ьч ЯгО рректор Н.Коро 61 Зака ПодписноСР Тир Государс лам изобенного комитета Стений и открытий35, Раушская каб. осква,д. П графическо едприяти зводственно-по ние напряжений на ячейках производят, начиная с момента времени где Т - период работы преобразоватеСоставитель Е,Калинкинедактор А.11 андор Техред А.Кравчук 1222/54 ВНИИПИ по де 13035,количество ячеек;номер очередной включаемойячейки, начиная с второй;максимально возможное времязадержки, создаваемое дросселем насышения при включении Ужгород, ул, Проектная,