Способ формирования управляющего напряжения для преобразователей частоты с непосредственной связью

п 11650206 О П И С А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союэ Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 28.02,79 М. Кл. Н 02 Р 13 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открмтнй(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЮЩЕГОАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЬС НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ равляемым приводом с еоб азователем частоИзобретение относи гся к преобразовательной технике и может быть использовано при построении систем управления непосредственными, преобразователями частоты, предназначенными для частотно-управляемого электропривода.Известен способ формирования регулируемого напряжения треугольной формы, необходимого для изменения угла включения тиристоров непосредственного преобра о зователя частоты, заключающийся в том, что задающее симметричное знакопеременное напряжение прямоугольной формы заданной частоты интегрируют в ограниченной полосе частот, регулируют амплитуду 15 полученного после интегрирования треугольного сигнала и используют затем этот сигнал в качестве закона управления углами включения тиристоров преобразователя.Регулируемое по амплитуде треугольное управляющее напряжение получается способом изменения величины емкости в цепи обратной связи интегратора генератора треугольного напряжения (ГТН) при изменении частоты задающего прямоугольного 25 симметричного знакопеременного напряжения постоянной амплитуды, поступающего на его вход, что ограничивает функциональные возможности и затрудняет практическую реализацию способа в замкнутой 30 системе частотно упнепосредственным пр рты (НПЧ).Предложенный способ отличается от известного тем, что указанное задающее напряжение прямоугольной формы перед интегрированием модулируют по амплитуде по закону изменения модулирующего напряжения, полученного функциональным преобразованием напряжения, пропорционального заданной частоте, так, чтобы коэффициент наклона кусочно-апроксимированной зависимости модулирующего напряжения от частоты изменяется по закону частотного регулирования,При этом амплитудную модуляцию задающего напряжения прямоугольной формы осуществляют суммированием положительных его полуволн с модулирующим отрицательным напряжением, сформированное напряжение инвертируется, а полученные после однополупериодного выпрямления положительные модулированные по амплитуде полуволны суммируют с тем же отрицательным модулирующим напряжением, уменьшенным по абсолютной величине в два раза относительно амплитуды суммируемых с ним модулированных полуволн.Это позволяет упростить реализацию необходимых для частотного регулированияд 1 О 15 2 О 25 зо 35 4 О 45 50 55 ао 65 законов изменения выходного напряженияот частоты преобразователя при хорошейформе этого напряжения, а также повысить точность замкнутой системы регулирования.На фиг, 1 изображена блок-схема частотного привода с непосредственным преобразователем частоты для реализации предложенного способа формирования управляющего треугольного напряжения на однуфазу; на фиг. 2 представлена блок-схема,реализующая способы формирования управляющего треугольного напряжения имодуляции прямоугольного задающего напряжения по амплитуде; на фиг. З,представлены графики, поясняющие последовательность преобразований при полученииамплитудно-модулированного напряженияи напряжения управления треугольнойформы (в случае увеличения 1,).Блок-схемы содержат устройство 1 функционального преобразования, амплитудныймодулятор 2, суммирующее устройство 3,инвертирующее устройство 4, однополупериодный выпрямитель 5, суммирующее устройство 6, устройство 7, выполняющееинтегрирование в заданной полосе частот,суммирующее устройство 8, датчик 9 низкой частоты и пересчетное устройство, датчик 10 высокой частоты с фазосмещающимустройством, смеситель 11, выходные ключи 12, преобразователь 13 частоты (силовая часть), двигатель 14.На блок-схемах даны следующие буквенные обозначения:У, - сигнал заданная скорость вращения;У, - сигнал заданная относительная частота тока ротора;Оу, - напряжение, пропорциональноечастоте выходного напряженияпреобразователя частоты (заданная частота тока статора);У, - модулирующее напряжение;Уг - задающее симметричное прямоугольное знакопеременное напряжение заданной частоты;ЦУ, У - полуволны напряжения;Ую - прямоугольное напряжение,сдвинутое по отношению У,; на90 эл. град.;У, - напряжение, получающееся врезультатс суммирования напря 1жений У и У,;У 4 - инвертированное по знаку напряжение Уз,У - положительные полуволны модулированного напряжения, полученные одно полупериоднымвыпрямлением (74,У, - модулированное по амплитуденапряжение; с/, - управляющее треугольное напряжение;ДНТ - датчик наличия тока;Р - настройка закона управления.Для формирования модулирующего напряжения У, в качестве исходного используют пропорциональное заданной частотепреобразователя ф), напряжение Уу, ==К , (задающий сигнал), так как амплитуда треугольного напряжения, получаемого интегрированием прямоугольного напряжения, обратно пропорциональна частотеК,С, =. - У,. Напряжение Ь функционально/гпреобразуют так, чтобы коэффициент наклона участков линейно-ломаной апроксимации изменялся от частоты по необходимому закону регулирования К а (.) =/, при этом изменялось по закону У, ==Р(У,пр, У, ), Введение функционального преобразования амплитуды прямоугольных импульсов позволяет получить практически любую необходимую зависимость амплитуды треугольного напряжения от частоты в виде заданной программы, котораяможет изменяться при настройке. Для реализации, например, закона пропорционального управления =- С (без коррекУ,Лции в области низких частот) модулирующее напряжение должно изменяться поквадратичному закону-уупр (Ь) - Ка Ц - КаЬ Если модулирующее напряжение будет изменяться только пропорционально частоте У,=К 41 то амплитуда управляющего треугольного напряжения У, будет постоянной (независимой от частоты), а регулирование амплитуды по необходимому закону можно будет осуществлять модулированием по амплитуде управляющего треугольного напряжения,Для амплитудной модуляции прямоугольного напряжения по закону У, = =Г(Ур, У,) полученное модулирующее напряжение отрицательного знака У, алгебраически суммируют с положительными полуволнами (У) симметричного задающего прямоугольного напряжения У.Напряжение У,=У,+У инвертируютпо знаку, Полученные после однополупериодного выпрямления напряжения У 4, положительные модулированные по амплитуде полуволны У, суммируют с отрицательным модулирующим напряжением У при этом они масштабируются так, чтобы модулирующее напряжение было по абсолютной величине в два раза меньше, чем амплитуда суммируемых с ним модулированных по амплитуде волуволн У,. Образованноесуммпрованием модулированное по амплитуденапряжение У, интегрируют, в результате чего получается треугольное напряжение У;, амплитуда которого изменяется по закону управления Е/,= Ур(,) и полуволны которого используют для регулирования 5 угла отпирания тиристоров. Формула изобретения1. Способ формирования управляющего 10 напряжения для преобразователя частоты с непосредственной связью путем интегрирования задающего симметричного знакопеременного напряжения прямоугольной формы заданной частоты, регулирования 15 амплитуды проинтегрированного сигнала и использования полученного сигнала в качестве закона управления углами включения тиристоров преобразователя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения точ ности и упрощения реализации требуемых законов частотного регулирования, амплитуду указанного задающего напряжения прямоугольной формы перед интегрированием преобразуют по закону изменения модулирующего напряжения в функции коэффициента наклона кусочно-апроксимированной зависимости модулирующего напряжения от частоты, который изменяют по закону частотного регулирования.2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что амплитуду задающего напряжения прямоугольной формы преобразуют путем суммирования положительных его полу- волн с модулирующим отрицательным напряжением, результат суммирования инвертируют, а полученные после однополупериодного выпря мления положительные модулированные по амплитуде полуволны суммируют с тем же отрицательным модулирующим напряжением, уменьшенным по абсолютной величине в два раза относительно амплитуды суммируемых с ним модулированных полуволн,650206 оставите ехред А. ректор Р, Беркович Редакт прякова 58 Тираж 865 Подпис а СССР по делам изобретений и открытий Ж, Раушская наб., д, 4/5 ипографил, пр. Сапунова, 2 Заказ 2709/17 НПО Госуд Изд, Ю твенного коми 113035, Москв