Способ управления преобразователем частоты с непосредственной связью

Соез СоветскихСоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 61) Дополнительное к авт, свид-ву % 52605422) Заивлено 17,11.80 (21) 3005618/24-07(51)М. Кл. с присоединением заявки2 Р 13/3 рствкинъй квинт СССР Приорнтем нэабретеииеткрытнй публнковано 15,07,82, Бюллетень2 та опубликования описания 15,07,82 Да(71) Заявител Новосибирский электротехнический кисти(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАС С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ 1Изобретение относится ,к электротехнике и может быть, использовано для управления преобразователем частоты в системе эпектроснабжения переменного тока, включающей генератор соизмеримой5 с нагрузкой мощности и названный преобразователь частоты, содержащий комплекты тиристоров, соединенные встречнопараллельно.По основному авт, св. М 526054 известен способ управления преобразователем частоты с непосредственной связью, применяемым в системе эпектроснабже ния, заключающийся в том, что в номинальном режиме осуществляют модуля с цию углов управления тиристорами по синусоидвльному закону и переходят на прямоугольный закон модуляции в режимах перегрузок. Переход от синусоидального к прямоугольному закону модуляции 20 углов управления тиристорами осуществляется в соответствии с сигналом рассогласования между эталонным и выходным напряжениями преобразователя при 2построении последнего с обратной связью по форме кривой выходного напряжения 11,Однако при известном способе управления преобразователем частоты в момент перехода на прямоугольный законмодуляции в режимах церегрузок и аварийных режимах обратная связь по выходному напряжению преобразователяразмыкается. При этом возможно появпение постоянной и субгармонических со, стввляюших в выходном сигнале преобразователя частоты,что отрицательно сказывается на качестве работы потребителей электроэнергии и снижает надежностьработы преобразователя частоты в системе электроснабжения,Бель изобретения - увеличение надежности работы преобразователя частоты в системе электроснабжения эа счетуменьшения постоянной и субгармонических составляющих в выходном сигнале944067 3преобразователя в режимах работы спрямоугольным законом модуляции.Поставленная цепь достигается тем,что при способе управления преобразователем частоты с непосредственнойсвязью в режимах работы с прямоугольным законом модуляции измеряют постоянную .и .субгармонические составляющиевыходного сигнала преобразователя, осуществляют модуляцию углов управления по прямоугольному закону путем увеличения пропорционально измеренным составляющим углов управления тиристорами комплекта, формирующего в, выпрямительном режиме полуволны тока нагрузки,совпадающие по знаку с укаэаннымисоставляющими, осуществляют модуляциюуглов управления по прямоугольному закону тиристоров встречного комплекта ввыпрямительном режиме путем включения в моменты естественного зажигания,Уменьшение постоянной и субгармонических составляющих в выходном сиг. нале преобразователя частоты в режимахработы с прямоугольным законом модуляции производится за счет увеличения углов управления тиристорами одного комплекта в интервалы времени, соответству. ющие выпрямительному режиму работыданного комплекта. В интервалы времени, соответствующие работе встречногокомплекта в выпрямительном режимеуглы управления тиристорами последнегоне регулируются и соответствуют момен"там естественного зажигания, При сменезнака постоянной и субгармонических составляюших режим работы изменяется напротивоположный, При этом обеспечивается прямоугольный закон модуляции углов управления тиристорами беэ существенного снижения входного коэффициентамощности и действующего значения выходного сигнала преобразователя частоты.Такое управление повышает надежность работы преобразователя частоты всистеме электроснабжения,На фиг, 1 приведена одна из возможных блок-схем, осуществляющая предложенный способ; на фиг, 2 - диаграммы,поясняющие способ,Блок-схема содержит задающий генератор 1 сигнала синусоидапьной формы,элемент 2 сравнения, усилйтель-ограничитель 3, элемент 4 сравнения, фильтр5 сигнала обратной связи, ограничители6 и 7, блоки 8 и 9 импульсного фазового управления встречных комплектовсинхронный генератор 10, тиристорныекомплекты 11 и 12, силовой фив:.т 1 13 4Иа входы блоков 8 и 9 поступаютсигналы управления встречных комплектов 0 н Оу определяющие закон и глуУ Щбину модуляции углов управления тиристорами, На выходе тиристорных комплектов преобразователя, устанавливается силовой фильтр 13. Выходной сигнал фильтра 13 Оп вычитается- из эталонного сигнала синусоидальной формы формиру емого задающим генератором 1 с помощью элемента 2, Разностный сигнал поступает на вход усилителя-ограничителя 3, который осуществляет усиление раэностного сигнала и ограничивает диала Ю эон сигнала управления 0 на уровнях,соответствующих углам естественного зажигания тиристоров соответственно первого (щ) и второго ( сЬ ппи ) комп лектов. С помощью фильтра 5 иэ выходного сигнала Опч выделяются и усиливаются постоянная и субгармонические составляющие, которые вычитаются из сигнала управления Оу с помощью элемента 4. Полученный сигнал разделяетсяФ2 у на два для управления каждым из встречных комплектов и поступает на ограничители 6 и 7. Последние осуществляют ограничение сигналов управления на уровнях, соответствующих углам естественного зажигания тиристоров(Атис 1 пбп)ви на уровнях, соответствующих допустимым углам управления тиристорами комплектов в инверторном режиме (с щах, Ык),Полученными сигналы 0, Оу постуйают на блоки 8 и 9, В номинальном режиме работы сигнал на выходе усилителя-ограничителя 3 по амплитуде меньше уровней ограничения (Ю,пф 1 щ,)и иМеет форму, близкую к синусоидапьной.При этом модуляция углов управления 40тиристорами осуществляется по синусоидальному закону с коррекцией формы и стабилизацией основной гармоники сигнала 0 п за счет действия отрицательной обратной связи, Постоянная и субгармонические составляющие в выходном сигнале преобразователя уменьшаются за счет регулирования углов управления тиристорами обоих комплектов 1 1 и 12,При уменьшении выходного сигнала 0 преобразователя, например в режимах перегрузок и аварийном снижении напряжениясинхронного генератора 10, на выходе усилителя-.ограничителя 3 действует сигнал прямоугольной формы, и преобразователь переходит на режим работы с прямоугольным законом модуляции, Причем углы управления тиристорамн в выпрямительном и инверторном режимах5 9440соответствуют предельно допустимым поусловиям естественной коммутации, чтообеспечивает наибольшее значение выходного сигнала преобразователя и входного коэффициента мощности, Последнеепозволяет обеспечить перегрузочные режимы без завышении мощности синхронного генератора 10. Как видно из диаграмм при появлении в сигнале ОпЧ постоянной составляющей, например вследствие неточной работы блоков 8 и 9,сигнал управления 0 смешается по уровню на величину сигнала фильтра 5 О иНаправление смещения определяется знаком сигнала О, .При этом амплитуда 1 зсигнала управления (в данном случаеО )одного комплекта в интервалы времени, соответствующие работе последнегов выпрямиаельном режиме, уменьшается пропорционально величине сигналаОЛ, а амплитуда сигнала управлениявстречного комплекта ( 0,1 ) в выпрямитепьном режиме не изменяется и соответствует уровню ограничения с 1 п иВследствие этого увеличиваются углы уп-равления тиристорами комплекта 11,формирующего полуволны тока нагрузки,совпадающие по знаку с постоянной составляющей, и уменьшаются амплитудысоответствующих ему полуволн выходио- Зого сигнала преобразователя, что приводитк уменьшению постоянной, составляющей на выходе преобразователя частотыи силового фильтра. Аналогично происхо. дит уменьшение субгармонических составляющих. Поскольку форма сигналов управления остается. прямоугольной (трапецеидальной), причем углы управленияодного из комплектов соответствуют максимальному выходному .напряжению данного комплекта в выпрямитепьном режиме, уменьшение постоянной и субгармонических составляющих происходит безсущественного снижения входного коэффициента мощности и действующего зна 45чения выходного сигнала преобразователя частоты. За счет уменьшения постоян 67. Ьной и субгармоническнх составляюших врежимах перегрузок и аварийных режимах исключается подмагничивание входных трансформаторов ряда нагрузок, и,следовательно, исключается возрастание постоянной составляющей тока нагрузки до пределов аварийных для преобразователя и нагрузки, При этом уменьшается вероятность выхода из строя элементов силовой схемы преобразователяи нагрузки, что увеличивает надежностьработы преобразователя частот и всейсистемы электроснабжения.Таким образом, предложенный способуправления позволяет увеличить надежность работы преобразователя частотыв системе электроснабжения,формула изобретения Способ управления преобразователемчастоты с непосредственной связью поавт, св. Мо 526054,о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем уменьшения постоянной и субгармонических составляющих в выходном сигнале преобра,зователя, измеряют постоянную и субгармонические составляющие выходногосигнала преобразователя и осуществляютмодуляцию углов управления по прямоугольному закону, путем увеличенияпропорционально измеренным составляющим углов управления тиристорами комплекта, формирующего в выпрямительномрежиме полуволны токанагрузки, совпадающие по знаку с указанными составляюшими, а модуляцию углов управленияпо прямоугольному закону тиристороввстречного комплекта осуществляют путем включения тиристоров в моменты естественного зажигания,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 526054, кл, Н 02 Р 13130, 1974,044067ф 1 ФЧ 6У КМгавСоставитель В, Миронов4 едактор К, Волошук Техред ЛЛекарьКорректор Ика/73 Тираж 721 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва; Ж, Раушская набд.4/5филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4