Способ управления непосредственным преобразователем частоты и устройство для его осуществления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соввгсеа Соцмалистнцемик Республик(22) Заявлено 15.1 с присоединением з 5 т)Я, Кд0 3 3) Приори Гавудврвтвеннйй нвннте СССРвв делам нзобрвтвнкй к откеытнй(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОС ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИ Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть исполь-, зовано для управления статическими преобразователями частоты с непосредственной связью, предназначенными для пита 5 ния различных потребителей электрической анергии.Известен способ управления непосредственным преобразователем, частоты(НПЧ), состоящий в том что в каждый полупериод питающего напряжения при переходе его через нуль подают дополнительные управляющие импульсы иа вентили, соединенные с одним, полюсом се 5При данном способе напряжение на нагрузке устанавливается равным нулюодновременно в разных фазах нагрузки, что искажает выходное напряжение преобразователя.20Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ ун равления непосредственным преобразова телем частоты с трехфазным выходным напряжением 2. Этот способ состоитв .том, что периодической подачей отпи 1рающих импульсов на вентили вентильныхгрупп выпрямителей, формируют выходное напряжение с периодическим снижением его до нуля на конечном интервалевремени,Способ осуществляют устройством,содержащим непосредственный преобразователь частоты с трехфазным вьгходом,каждая фаза которого состоит нз двухантипараллельно включенных вепгильныхгрупп, собранных по трехфазным нулевымсхемам. Но этот способ не обеспечивает высокие энергетические показатели преобра зователя частогы, искажает форму пятающего и выходного напряжения,Целью изобретения является повышение энергетических характеристик, уменьшение искажения напряжения питающей сети и улучшение формы кривой выходно го напряжения.714620 3Достигается это тем, что в способе управления непосредственным преобразователем частоты, формируют выходное напряжение с периодическим снижением его до нуля на конечном интервале времени.Снижение напряжения производят поочередно в каждой фазе перед изменением знака кривой напряжения путем прекращения-подачи отпйрающих импульсов на, вентили группы, работавшей в выпрями- тельном режиме,. а при активно-индуктивйой нагрузке, кроме того, путем поочередного отпирания дополнительных вентилей, соединяющих общие (нулевые) точки выпрямителей с нулевым выводом пйтающей сети. точки вентильных групп НПЧ к нулевому проводу.Схема работает следующим образом.Напряжение каждой фазы нагрузки формируется двумя вентильными группами и двумя вентилями. Бентильные группы и упомянутые вентили отпираются в каждой фазе в следующем порядке;.1-11-1414-4-1 11, Бентиль 11(14)о. включается подачей отпирающего импульса к моменту изменения знака напряжения вентильной группы 1(4) после прекращения подачи отпирающих импульсов на вентили атой вентильной группы. При появлении тенденции к.переходу вентильных групп,в инверторный режим упомянутый вентиль отпирается положительнымУстройство для осуществления способа, содержащее непосредственный преобразователь частоты с трехфазным выходом, каждая фаза которого состоит издвух антипараллельно включенных вентильных групп, собранных по трехфазным нулевым схемам, отличающееся тем, чтооно дополнительно снабжено антипаралчлельно включенными управляемыми вентилями в каждой фазе преобразователя,подключенными между внешними выводами преобразователя и нулевой точкойпитающей сети.На фиг, 1 показана схема непосредственного преобразователя частоты стрехфазным входоми выходом; с помощьюкоторой реализуется данный способ прилюбом характере нагрузки; на фиг. 2 мпотенциальная диаграмма двух фаз НПЧ(О 4, О ) и кривая выходного напряжения ( 0, ) при=-" угле коммутации равном нулю времени восстановления вентильной прочности равном нулюи максимальной величине выходного напряжения, близкой к максимальному напряжению, где . ( 1 ) - частота переменного тока на входе (выходе) НПЧ;на фиг. 3 - потенциальные диаграммыдвух фаз НПЧ (О 5, .04 ) и криваявыходного напряжения ( Ищ) при РдС и других условиях аналогичных условиямфиг,. 2,Преобразователь (фиг. 1) содержитшесть веитильных групп ( 1-6) и триуравнительных реактора (7-9) . Преобразователь питается от сети (трансформатора - 10) с нулевым проводом, Дляреализации способа при любых нагрузкахНГИ дополнен шестью управляемыми вентвтями (11-16), подключающими общиечастотой Я = 3 У Поэтому при питании 45НПЧ от индивидуального трансформатораи частоте Х существенно меньшей, чем- для лучшего использования железатрансформатора его вторичную обмоткуЪ0следуетвыполнять по схеме зигзаг. 1 Лспользование же обмоток трансформаторапо меди, как при схеме зигзаг, так ипри схеме звезда оказывается более вы соким, чем при синусоидальном или прямоугольном законе управления вентилямиНПЧ, так как в те отрезки времени, когда ток очередной фазы нагрузки протекает по цепи дополнительного вентиля ток протекает по обмоткам одной,а не двух" 2 О ЗО 35 40 анодным напряжением - фиг, 2. С момента отпирания указанного вентиля ранее работавшая вентильная группа обесточивается. Для запирания вентилей 11(14) достаточно подать отпирающий импульс на очередной вентиль вентильной группы 1(4) при угле отпирания о( соответствующем выпрямительному режиму работы, Последующие вентили этой вентильной группы отпираются уже"при углахсоответствующих инверторному режиму работы, Перевод тока нагрузки с вентиль ной группы 1 на вентильную группу 4 производится либо при совместном, либо при раздельном управлении их вентилями. В последнем случае уравнительные реакторы. 7-9 не нужны. Дальнейшая работа НПЧ происходит аналогично описанному, При питании чисто активной нагрузки вен-. тили 11-16 не нужны, Требуемая форма кривой напряжения НПЧ может задаваться только дискретной подачей отпираю= щих импульсов на вентили вентильных групп 1-6.При работе преобразователя ток в нулевом проводе на его входе протекает с5 714620 бфаэ трансформатора. Если каждый иэ вен- руют выходное напряжение с периодвчестилей 11-16 п вро одит ток в течение две- ким снижением его до куля на конечн мнаул оадцатой части периода нагрузки, то кри- интервале времени, о т л и ч а ю щ и йвая выходного напряжения преобраэовате- с я тем, что, с целью повышения энерля при данном способе уйравления имеет 5,гетических характеристик, уменьшенияпониженное содержание ближайших В-й искажения напряжения питающей сети и7-й гармоник. Общий ток на входе вы- . улучшения формы кривой выходного напрямителей промодулнрован частотой .пряжения греобразователя, упомянутоеПиеХ =снижение производят поочередно в кажрименение изобретения позволит ра дой фазе перед изменением знака кривойботать при с, близких А а Меняя выходного напряжения путем прекращенияинтервал времени включения вентилей, подачи отпирающих импульсов на веити11-16 м- 6 можно воздействовать не толью и группы, работавшей в выпрямитель-,на гармонический состав, но и регулиро- ном режиме.вать величину 1-й гармоники кривой Вы 2. Устройство для осуществления споходного напряжения.Ксоба по и. 1 при смешанной нагру кезак следует иэ изложенного, при содержащее непосредственный преобраэоэтом способе улучшение формы кривой ватель частоты с щ -разным выходом,напряжения НПЧ и уменьшение влияния каждая фаза которого состоит иэ двухна питающую сеть органически сочетает- е антипараллельно включенных вентильныхся с повьпнением энергетических показа- групп, собранных по Е-фазным нулевымтелей преобразователя. Способ целесооб- схемам, о т л и ч а ю щ е е с я тем,разен и при искусственной коммутации; что оно дополнительно снабжено антипавентилей преобразователя, раллельно включенными управляемыми25.вентилями в каждой фазе преобразовате-ля, подключенными между внешними выф о р м у л а и з о б р е т е н и я . водами пРеобРаэоьателЯ и нУлевой точкой сети, 1. Способ управления непосредственным преобразователем частоты, выпол ценным на вентильных группах, собранных по В-разным нулевым схемам, состояший в том, что периодической иодачей отпирающих импульсов на вентили "яентильных групп выпрямителей, форми 30 Источники информации, 1 принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 237989, кл. Н 02 Р 13/30, 1967,2. Авторское свидетельство СССР М 260735, кл. Н 02 М 1/08, 1968,едактор Подписноего комитета СССРий и открытийская наб.; д. 4/5 ал .ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,9310/58 Тираж 78 ЦНИИПИ Государственй по делам изобрете 13035, Москва, Ж, Рауш