Способ управления преобразователем частоты

Ъ", ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцкапмстическихРеспублик 1723751 1) Дополнительное к;. свил-ву21) 1684534/2 22) Заявлено 26,07.7 51) М, Кл. ением заявки Лф с и исо 02 Р 13/ЗОО02 М 5/27 Государстввннын комитет СССР(23) Пр ио делам нзобретеиий и отхрытнй(72) Авторы изобретен 11, А. Рутманис, О, И, Аржаник и Я, П, Дрейман зико-энергетический институт АН Латвийской СС 71) Заявитель 54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ П И образователях совершаю двух выведенных блоков при помощи бра и, следова тщу времен льно исло к утаций вжелательн от раниченоиболее р Напб их использовать натве луча- рге 5 ионально,е близким пре дложе нно вляется спо технической равления, по жение за мг шнос ти б уп слеаче ущест чение которому ос вляютновенным зна м входнапряжения преобразователя, выявляюттегральные разницы между входнзадающим напряжениями,ответствии с выявленнымиравляющие импульсы, распрт их на ключевые элементы, котоподключают входные напряже я кным выводам преобразователНедостатком этого спосо тс но польф 1 Веобраат ыми и формируют в сомоментами упеделяют и пода зова рые вых ни для приблнусо иде.приближе апряжения к сиением степени ижения кривой аряду с увел я выходного условиях глу ины выходног апряжен ия к за- лировапреоб- его дающем ысокое качество выходного напря бокого регу напряжения величением аличием в нем су обусловленнонии. ния величразовате ля, а также с испо искусст сто тацийоскольих преных ком Целью изобретеини ску ия является у ния за счетвремени увеличивается.венные коммутации в та обретение относится к области превательной техники н может бытьиспользовано в преобразователях ч с непосредственной связью и искус ной коммутацией тиристоров в тех ях, когда требуются повышенные э тическне показатели и улучшенное во выходного напряжения,Известны способы управления, и зуемые в такого типа преобразовПо этим способам в процессе и ния непрерывно сравнивают мгновеные значения входных напряжений с зада щим, выявляют их интегральные резниы и переключают ключевые элементы АЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ3 7237щения постоянной и субгармонических со.ставляюших в выходном напряжении.Это достигается тем, что по предложенному способу осуществляют задержкуподачи управляющих импульсов на целоечисло периодов выходного напряжения ив течение этого интервала времени моменты формирования управляющих импульсовопределяют из условия равенства по полупериодам выходного напряжения сумм 10упомянутых интегральных разниц междувходными и задающим напряжениями, причем в моменты, соответствующие выявленным интегральным разницам меньшимзаданной минимальной величины, управляюшие импульсы на ключевые элементы неподают,Это позволяет уменьшить число переключений ключей в преобразователе и повысить его КПД. 20По предложенному способу легко такжеосуществляют естественные коммутациив преобразователе в те моменты времени,когда не требуется искусственной коммутации, 25Предложенный способ управления кратко можно характеризовать как преобразование на основе известного способа с фиксацией моментов переключения при слежении за входными и задающим напряжения- З 0ми с последующей оценкой результата преобразования, его корректировкой и подачей импульсов управления, более соответствующих желаемому результату преобразования, на ключи преобразователя. По.следнее возможно только при известностирезультатов сравнения входного и задающего напряжений в промежутке времени,охватывающем несколько полупериодоввходного напряжения.40На фиг. 1 и фиг. 2 приведены кривыепоясняющие предложенный способ управления; на фиг. 3 - структурная схема системы управления для осуществления предложенного способа управления. 45Позициями 1, 2, 3 обозначены входные фазные напряжения преобразователя,4 - задающее напряжение, 5 - выходноенапряжение (фиг. 1), полученное способомпреобразования непосредственного прибли- ф 0жены (без применения предложенногоспособа), 6 - выходное напряжение(фиг,2),полученное по предложенному способу скорректировкой импульсов управления преобразователя, 7-10 - интегралы разниц55между задающим и наиболее близким емувходным напряжением для одного полупериода выходного напряжения, 11-14 - то 51 4же самое для другого полупериода выходного напряжения преобразователя (фиг, 1),При работе преобразователя по предложенному способу задающее напряжениесравнивается с входными и выявляетсявходное напряжение, наиболее близкое кзадающему, Чтобы подевать сигналы управления на переключение силовой схемыпреобразователя, выявленный момент времени включения, а также интеграл разности задающего и наиболее близкого емувходного потенциала фиксируются в элементах памяти управления.Структурная схема, показанная нафиг, 3, содержит блок 15 сравнения входных напряжений с задающим выявлениемнаиболее близких входных напряжений кзадающему, блок 16 - задающее напряжение, блок 17 интегрирования входных напряжений, наиболее близких к задающемув каждом его полупериоде и задающегонапряжения, выявления разницы полученных сумм интегралов, блок 18 памяти,осуществляющий запоминание сигналов управления в течение целого числа периодоввходного напряжения, блок 19 задержкисигналов не целое число периодов входного напряжения, блок 20 коррекции времени подачи импульсов управления, блок 21выработки скорректированных управляющихимпульсов, задержанных на целое числопериодов входного напряжения,Сравнение, интегрирование и сохранение полученной информации могут выполнять соответственно блоки 15, 17, 18,Следующим этапом работы управления является сравнение суммы интегралов разниц в каждом полупериоде выходного напряжения с интегралом задающего напряжены за полупериод повторения, Выравнивание сумм интегральных разниц, равныхинтегралу задающего напряжения, в каждом полупериоде производится корректировкой импульсов управления по сравнению с первоначально выявленными (блок20),.При регулировании величины выходногонапряжения регулируют сумму интегральных разниц по полупериодем выходногонапряжения. При выявлении суммы интегральных. разниц наиболее мелкие интегральные разницы (например кривая 9 на фиг. 1)и те, которые мало влияют на форму кривой выходного напряжены, блокируют ипропускают соответствующие подключенияна выходе преобразователя. Такая блокировка подключения входных величин, являющихся кратковременно наиболее близкими51 6Интегральное значение выходного напряжения в каждом полупериоде одинаково, а число искусственных коммутаций меньше (фиг, 2). Такие же результаты могут быть достигнуты при другом числе входных величин напряжения, . Способ управления преобразователем частоты путем слежения за мгновенным значением его входного напряжения, выявления интегральных разниц между входными и задающим напряжениями, формирования в соответствии с выявленными моментами управляющих импульсов, распределения и подачи их на ключевые элементы, подключающие входные напряжения к выходным выводам преобразователя, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества выходного напряжения за счет уменьшения постоянной и субгармонических составляющих в выходном напряжении, осуществляют задержку подачи управляющих импульсов на целое число периодов выходного напряжения и в течение этого интервала времени моменты формирования управляющих импульсов определяют из условия равенства по полупе риодвм выходного напряжения, сумм упомянутых интегральных разниц между входными и задающим напряжениями, причем в моменты, соответствующие выявленным интегральным разницам меньшим заданной минимальной величины, управляющие импульсы на ключевые элементы не подают,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 208816; кл, 21 д 14/02, 1968,2. Авторское свидетельство СССР М 221817 кл. 21 д. 14/02, 1968,135 7237к задающему напряжению, на выходе преобразователя уменьшает число коммутаций.Это желательно, так как позволяет повысить частоту коммутаций преобразователя, т,е, выходную частоту преобразователя, а также уменьшить коммутационныепотери. Величину интеграла разниц, которые блокируются выходом на переключение преобразователя (блок 17 на фиг, 3),можно регулировать в зависимости от выходной частоты, а также от требуемойстепени приближения кривой выходногонапряжения к синусоиаальной форме,Таким образом, корректироввнные сигналы управления через блок 21 поступа 5ют на переключение преобразователя черезцелое число периодов входного напряжения.Такая корректированная кривая 6 выходного напряжения показана на фиг. 2.Поскольку входное напряжение в любом20периоде практически одинаково, такая задержка импульсов не влияет на работупреобразователя. Однако (фиг. 2) в результате анализа, обработки и коррекцииимпульсов управления можно реализовать25более рациональное преобразование частоты и напряжения, Во-первых, подборомодинаковых сумм интервалов напряжения(например 22, 23 на фиг. 2) исключаются субгармонические составляющие из вы 30ходного напряжения преобразователя и,во-вторых, пропуском входных величин,которые относительно недолго являютсянаиболее близкими к задающему (интегралразницы 9 на фиг, 1), достигается умень-З 5шение числа искусственных коммутацийвыведенными блоками коммутации.При задержке импульсов управления нацелое число периодов легко исключают 40ся те искусственные коммутации, которыеможно заменить естественной коммутацией, например момент времени 24 нафиг, 2, что облегчает работу блоков искусственной коммутации преобразователя. формула изобретения723751 Составитель Г. Мьщык Кравцова Техред О, Андрейко Корректорец каз 450 2 Тираж 783 ПодлисноеИПИ Государственного комитета СССРо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж 35, Раушская наб., д, 4/5 113 иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4