Способ управления преобразователем частоты с непосредственной связью

Сфез СоветскихСврмелистическихРесаублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ5 гвса 61) Дополнительное 2) Заявлено 02,01,74 (21) 1997094/Оприсоединением заявки1)М, Кл,2 Р 13/30 //2 М 5/27 Н дарствениыи комитет а Министров СССРделам изобретений и открытий(53) УДК 621.3 ,27 (088,8) 8,76,Бюллетеньия описания 14.01,7 72) Авторы изобретени Нежданов и М,М.) Заявитель 54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮения НПЧ, или прямоыходного нап -разоватеаль ному, 5 нергии,ния по опрему или пряи выходного 20 Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управления непосред - ственными преобразователями частоты (НПЧ) применяемыми в автономных системах электроснабжения, которые содержат генератор соизмеримой с нагрузкой мощности и огра - ниченной перегрузочной способностью по току, и собственно НПЧ.Известно два способа управлобеспечивающие синусоидальныйугольный закон формирования вряжения 11.Первый способ применяется при необходимости получить на выходе преобля напряжение, близкое к синусоиддля питания потребителей электроэкритичных к форме кривой.Второй способ применяется при питании потребителей, которые не критичны к фор - ме кривой питающего напряжения.В централизованных источниках электропитания применяют обычно синусоидальный закон управления. Однако, в случае короткого замыкания в нагрузке, когда требуется обеспечить ток короткого замыкания, необходимый для выгорания плавкой вставкив цепи одного из потребителей, или при пуске мощной двигательной нагрузки, когдатребуется обеспечить значительный пусково ток, применение синусоидального закона уп - равления и связанного с ним синусоидального тока на выходе преобразователя приводит к необходимости переразмеривания по току как источника питания (генератора), так и вентильного преобразователя частоты, что ухудшает массо в габаритн показатели ис - точника электропитания,Характерным для известных способов является модуляция углов управледеленному закону (синусоидальномоугольному) в функции разности задающего напряжений.Однако известные способы характеризуются недостаточной надежностью управления11 елью изобретения является повышение надежности управления.Для этого в номинальном режиме работы выбирают уровень разности выходного и за - дающего напряжений, соответствующий сину - соидальному закону модуляции, и осуществ 526054ля:от модуляцию углов управления по прямоугольному закону при превышении значения этого уровня величиной упомянутой разности напряжений.При переходе к прямоугольному закону 5 формирования действующее значение тока нагрузки преобразователя становится в2 раз больше, чем при синусоидальном законе модуляции, что и обеспечивает требуемую ампер-секундную характеристику системы ге нератор - преобразователь без значительного переразмеривания последних по току,Изобретение пояснено чертежами.На фиг. 1, а приведена кривая выходного напряжения преобразователя частоты при синусоидальном законе модуляции; на фиг.1 , 6 - то же, при законе модуляции, причем в обоих случаях коэффициенты глубины модуляции одни и те же, а также одинаковы коэффициенты мошности нагрузки соби.На фиг, 2 структурно-принципиальная схема системы, управляюшей преобразователем, в котором может быть реализован предложенный способ управления; на фиг. 3 - эпюры, иллюстрирующие работу устройства.Как видно из кривых действующее зна - чение выходного напряжения при прямоугольном законе модуляции больше, чем при си - нусоидальном ( -В Т раз), и, следователь но, прямоугольная форма кривой выходного напряжения преобразователя является более предпочтительной с точки зрения обеспечения его перегрузочной способности как при пуске мощных асинхронных .двигателей, так и Зб при обеспечении требуемой ампер-секундной характеристики плавких вставок, включенных последовательно с отдельными потребителями на выходе преобразователя,40Определять момент перехода от синусоидального к прямоугольному закону модуляции углов включения вентилей предлагаетсяв соответствии с сигналом рассогласованиямежду эталонным и выходным напряжениямипреобразователя при построении последнегос обратной связью по форме кривой выходного напряжения. В этом случае система, уп -равляюшая преобразователем частоты, имеет устройство для обеспечения отрицательной обратной связи по форме кривой выходного напряжения преобразователя,Такой преобразователь содержит сумматор 1, на входе которого сравниваются сигналы эталонного задающего генератора 2 б 5(сигнал 1 ) и сигнал, пропорциональный выходному напряжению преобразователя 3 (сигнал) линейный трансформаторный усилитель 4 и активных делителей напряжения нарезисторах 5-8, Сигналы с выходом делителей 5-6 и 7- 8 в качестве управляющих сигналов поступа - ют в систему 9 управляюшую преобразовате - лем частоты, для формирования соответственно положительной и отрицательной полуволн выходного напряжения преобразователя.Транзисторы 10 и 11 линейного усилителя 4 управляются нод действием разности сравниваемых сигналов, которые рассчитываются таким образом, что при номинальных режимах работы преобразователя 3 транзисторы 10 и 11 чаходятся в линейном режиме,В этом случае управляюший сигналЯр)представляет собой кривую, близкую к синусоиде (см. фиг. 3, а, 6) и на выходе преобразователя формируется напряжение, формакоторого также приближается к синусоидальной,В случае короткого замыкания на выходепреобразователя или близкого к нему режима (например при пуске мощной двигательнойнагрузки), напряжение на выходе преобразователя резко уменьшается и сигнал рассогласования эталонного ( 1 ) и пропорционального выходному напряжению преобразователя сигналов ( 11 ) резко увеличивается, Это приводит к резкому увеличению управляющего сигнала во входных цепях транзисторов 10 и 11, которые выходят из линейного и переходят в ключевой или близкийк нему режим (см. фиг. 2 в, г), Это, всвою очередь, приводит к изменению формыуправляюшего сигнала (см. фиг, 2, г), которая становится практически прямоугольной,следствием чего является изменение формыкривой на выходе преобразователя, котораястановится также прямоугольной (трапецеидальной) Перегрузочная способность по току образователя, увеличивается при этом раз без какого-либо переразмеривания ку как генератора, так и вентильного разователя частоты. препо то- преобформула изобретения Способ управления преобразователем час - тоты с непосредственной связью, питаемым от генератора соизмеримой с нагрузкой мошности, путем модуляции углов управления тиристорами по определенному закону в функции разности выходного и задающего напряжений, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности управления, в номинальном режиме работы выбирают уровень разности указанных напряжений, соот -5ветствуюший синусоидальному закону модуляции, и осушествляют модуляцию углов уп - равления по прямоугольному закону при превышении значения этого уровня величиной упомянутой разности,6Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Бернштейн И.Я. 11 реобразователи частоты без звена постоянного тока, М "Энер-гия", 1968.едактОр А. ЬНИ ОВС ТЩэаЖ ударстве ННО ПО ДАУДОМ Москва, Ж882 Подписное комитета Совета Мин зобретений и открытий Раушская наб., д. 4/ 223/495ЫНИИПИ стров С 1303 П фПатент", г. Уж 1 ород, уп филиал КТВДСоставитель Г. Яыцык ехред А. демьянова Коррект