Способ управления непосредственным преобразователем частоты

Союз Советских Социалистических РеспубликСАНИРЕТЕНИЯ И ВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Доп22) Зая ое к авт. свид-в интел 0 012 04 72 121) 177187 с присоединением заявкиосударствеииый комитет СССР оо делам изабретеиий и открытий) ПриоритетОпубликовано 25 03.7 9.Бюллетень 1 вания опнсанияЪО,ОЗ Дат бл Авторы зобретени Л. А, Рутманис, Я. П. Дрейманис и О. жаник физико-энергетический институт АН Латвийской ССР 1) Заявител(54 С ЕННЬ 1 М СОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДС РЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЬ ниями напряжений входи талоннои и преобь испольнных преной комных, на- электрочастот епосредчастоты тиристосущрому входт на ения тиЭто позволяет упростсоба управления, улучшпоказатели преобразоваобразованной, электроэнНа фиг. 1, 2 показаннапряжения в одной вобразователя; а - поб - по предложенному4 показаны кривые нап ть реализацию споить энергетические еля и качество прергии.пример образования ыходной фазе презвестному способу; способу; на фиг. 3, яжения в трех высис- Они ших яже- этаципу знаИзобретение относится к о тразовательной техники и може тзовано при построении непосреобразователей частоты с искус нмутацией тиристоров, предназ нпример, для частотно управляприводов.Известны способы управления нственными преобразователямис искусственной коммутациейров 1), 12).Наиболее близким по техническойности является способ, согласно котоинформацию сравнения напряженийной и эталонной частот задерживаюнесколько периодов выходного напряжпреобразователя и используют затемформирования управляющих импульсовристорами 2).Недостаток известных способов упрания состоит в сравнительной сложноститем управления, которые их реализуют.требуют наличия многофазных задаюгенераторов синусоидального напрния с регулируемой в широких пределахлонной частотой и строятся по приннепрерывного слежения за мгновенными Кроме того, известные способы характеризуются неоправданно увеличенным числом искусственных коммутаций тиристоров, ухудшающих энергетические показатели преобразователя и ограничивающих возможности дальнейшего улучшения качества преобразованной электроэнергии.Предложенный способ отличается от известного способа тем, что выбирают значения периодов повторения выходной и входной частот, при которых онн имеют общее наименьшее делимое, а период выходного напряжения изменяют в соответствии с заданным числом периодов входного напряжения и синхронизируют с определенной его фазой.11 о известному способу преобразования с использованием непрерывного слежения за мгновенными значениями входных и задающего напряжений, как это показано на фиг. 1, а, такая замена искусственных коммутаций естественной затруднительна. Согласно предлагаемому способу преобразование осуществляют по ранее составленной программе с моментами коммутаций 9 - 13, В последующий момент времени 7 срабатывает элемент управления, выявляющий выбранную фазу 7 входного напряжения, и цикл преобразования повторяется. Как видно из сравнения фиг. 1,а и 1,б в примере 1,б субгармонические выходного 50 55 ходных фазах преобразователя при различных выходных частотах; на фиг. 4 показаныкривые напряжения при выходных частотах 150; 100; 37,5 гц и регулировании величины напряжения согласно зависимости- сопз 1 и при применении схемы преобраУзователя частоты с непосредственной связьюи использованием кроме входных фазных также нулевого потенциала для образованиявыходного напряжения преобразователя.На фиг. 1 - 4 кривые 1 - 3 - напряже 10ния входных фаз, 4 - нулевой потенциал,5 - задающие напряжения, 6 - выходноенапряжение, 7 - точка отсчета интерваловвремени,8 - 11 - интервалы времени импульсов управления соответствуюших тиристоровотносительно точки отсчета 7,Преобразование согласно изобретениюсовершается следующим образом.В определенной фазе входного напряжения (точка 7) вырабатывают импульс управления (фиг. 1,б). От этого времени отсчитывают промежутки времени подачи импульсов управления тиристорами преобразователя. Например, начиная с моментавремени 7, через промежуток времени 7 - 8подают в момент времени 8 импульс управления на тиристор, который подключает входное напряжение 2 к выходной фазе. Моментвремени 8 и другие моменты коммутациивыбраны, исходя из упомянутых требований рационализации процесса преобразования и в каждый период выходного напряжения осуществляют коммутацию в одном итом же месте относительно входного напряжения, поскольку эти моменты коммутациификсированы неизменно относительно начальной точки отсчета времени 7.Таким же образом через промежуток времени 7 - 9 осуществляется в момент времени 9 подключение на выход входной фазы 3. В момент времени 10 может осуществиться естественная коммутация при активной индуктивной нагрузке, что облегчает 40работу блоков искусственных коммутаций. напряжения исключаются одинаковыми площадями выходного напряжения по полу- периодам, На фиг. 1,а заштрихованной площадью 14 показано отличие интегралов выходного напряжения по полупериодам без применения предлагаемого способа управления. При этом число коммутаций уменьшается на фиг. 1,б до пяти (из которых две естественные) по сравнению с девятью коммутациями на фиг. 1,а.Выбором моментов времени коммутаций, например 8, можно повлиять на симметрию выходного напряжения, на величину полезной гармонической составляющей и т. д. Предлагаемый способ управления позволяет значительно уменьшить число коммутаций. Степень приближения к синусоидальной форме может меняться и увеличивается с увеличением числа выбранных коммутаций. На фиг. З,а показано увеличение числа коммутаций за период выходного напряжения при такой же выходной частоте 75 гц, что и на фиг. 2. На фиг. З,б показано, что форма выходного напряжения повторяется через два периода выходного напряжения частотои 100 гц.Выходных частот, при которых форма кривой выходного напряжения повторяется через несколько его периодов, много, однако, наиболее рациональными следует считать те частоты, где период повторения наи меньший, например, 1, 2 или 3 периода повторения выходных напряжений.Формула изобретенияСпособ управления непосредственнымпреобразователем частот . с искусственнойкоммутацией, согласно которому сигнал,представляющий результат сравнения напряжений входной и эталонной частот задерживают на несколько периодов выходногонапряжения преобразователя и используютзатем для формирования управляющих импульсов тиристорами, отличающийся тем,что, с целью упрощения, улучшения энергетических показателей и качества преобразованной энергии, выбирают значения периодов повторения выходной и входной частот,при которых они имеют общее наименьшееделимое, а период выходного напряженияизменяют в соответствии с заданным числомпериодов входного напряжения и синхронизируют с определенной его фазой.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР221817, кл. 21 д 14/02, 13,06.66.2. Заявка1684534/24 - 07, 26.07.71,по которой принято положительное решениео выдаче авторского свидетельства, 653700653700 гиг иг Состав хред О. раж 856 ком итста СССР й и открытий ушская наб., д. 4/ город, ул. Проектн осударственного елам изобретен сква, Ж, Р Патент, г Уж Редактор А. СадомовЗаказ 1303/40ЦНИИ 1 Ипо д113035, МФилиал ППП ель Г. Мыцыкуговая ректор Л. Грицендписное