Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты

Сфюэ СоветсиикСфциалистичвсиикРеспублик ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М. Кл,Н 02 Р 13/18 ЬсЗаарстащвй квматат ь" ФСР ва двааи азвбрвтенвй и втсриткй(72) Авторы изобретения Харьковское отделение Всесоюзного научноисследовате льского института электромеханики(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления непосредственными преобразователями частоты, входящими в сбстав источников бортового электропитания автономных устройств.Известны устройства для управления непосредственными преобраэователямн частож, содержащие устройство сравнения, формирователь задающего напряжения, синхронизированный с питающей сетью генератор опорного напряжения и выходное устройство 11 и 2.Недостатком этих устройств является то, что надежная работа их возможна при условии симметричной питающей сети и нагрузки.Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство для управления непосредственным 2 о преобразователем частоты, включенным на несимметричную нагрузку, содержащее выходной формирователь, блок сравнения, к 2 ю+о входам которого подклю 2чены Ото-фаэный формирователь задающего напряжения и и-фазный синхронизированный генератор пилообразного напряжения Г 32,Недостатком его является то, что принесимметричной нагрузке на выходе непосредственного преобразователя частоты возникает амплитудная несимметриявыходных напряжений, вызванная конечным значением выходных сопротивленийфаэ преобразователя (наличием фильтровна выходе), что ухудшает качество выходного напряжения непосредственногопреобразователя частоты,Бель изобретения - уменьшение амплитудной несимметрии выходного напряжения непосредственного преобразователя частоты.Поставленная цепь достигается тем,что устройство для управления непосредственным преобразователем частоты снабжено тп - канальным датчиком несиммечрии и 2 щ 11- канальным корректором углауправления, включенным между 2 т.3 04406выходами блока сравнейия и 2 щ и входамими выходного формирователя и подкпюченным к и выходм генератора пилообразного напряжения и к п выходам йч канального датчика несимметрии, предназначенного для подключения к и фазномувыходу преобраэовате пя,Кроме того, корректор угла управпе 1 щя состоит иэ 2 вл идентичных канадов,каждый из которых состоит из инвертора, 1 Одвух компараторов, эпемента И и энемента ИЛИ, причем одним из 2 в и входовкорректора, подключенных к 2 в о выходам блока сравнения, является вход эпемента И, второй вход которого подкпючен 15к выходу первого компаратора, первыйвход которого подкшочен кпервому вхо-,ду второго компаратора и является однимиз и входов корректора, подключенныхк и выходам генератора пилообразногонапряжения, а одним из Ф входов корректора, подкпюченных к выходу датчика несимметрии является второй вход первого компаратора, объединенный с входоминвертора, выход которого подключен квторому входу .второго компаратора, выход которого подключен к второму входуэлемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу элемента И, а выходэлемента ИЛИ является одним из 2 т йвыходов корректора, подключенных к выходному формирователю.На фиг, 1 и 2 представлены схемыустройства; на фиг, 3 - временные диаграммы работы одного канала устройства,Устройство для управпения непосред 35ственным преобразоватепем частоты 1содержит о фазный генератор 2 пипообраэного напряжения, синхронизированныйс м фазной питающей сетью 2 т-фаэный40формироватепь 3 задающего напряжения,выходы которого подкпючены соответственно в 2 гп входам блока сравнения 4,Корректор 5 угаа управпения, каждый иэ2 е о входов которого соединен с соот 45ветствующим выходом бпока сравнения 4,а каждый из и допопнитепьных входовобъединен с соответствующим п входомблока сравнения 4 и подключен соответственно к одному из п выходов генератора 2, щ -канапьный датчик несиммет 50рии 6каждый из н выходов которого соединен соответственно с одним изсю допопнитепьных входов корректора 5,а т входы подключены соответственно кп выходным шинам непосредственногопреобразователя частоты 1. Выходной формирователь 7, каждый из 2 т и входов которого соединен с соответствующим выхо 6 адом корректора 5, а каждый иэ 2 тич выходов является управляющим входом непосредственного преобразователя частоты1, к г выходным шинам которого подклю-чена ю фаэная нагрузка 8, Корректор 5состоит иэ 2 юи идентичных каналов, каждый из которых содержит инвертор 9, двакомпаратора 10 и 11, эпемент И 12 иэлемент ИЛИ 13. Одним из 2 фп и входовкорректора 5 явпяется первый вход эпемента 12. Одним из о допопнительныхвходов корректора 5 являются объединенные первые входы компараторов 10 и 11,Одним из т дополнительных входовкорректора 5 является вход элемента 9,объединенный с вторым входом компарато.ра 10, Одним из 2и выходов корректора 5 является выход энемента 13.Выход инвертора 9 соединен с вторымвходом компаратора 11, выход компаратора 11 подкпючен к второму входу эпемента 13, выход компаратора 10 соединен с вторым входом эпемента 12, авыход эпемента 12 подкпючен к первому входу эпемента 13,Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии в течение времени 0- Ф (напряжение 14) несимметрия напряжений на выходе непосредственного преобразователя частоты 1 отсутстствует, На каждом из и выходов генератора 2 формируется пипообразное напряжение, синхронизированное с н фазной ритаюшей сетью. На каждом из 2 твыходов формироватепя 3 формируетсякваэитреугопьное напряжение управпения,амплитуда которого равна амплитуде пилообразного напряжения на выходе генератора 2, а частота эадвет частоту напряжения на выходе непоспедственногопреобразователя частоты 1, В моментыравенства этих напряжений блок сравнения 4 переключается и на его выходеформируется напряжение 15, фронт которого определяет текущее значение углауправления, На вторые входы компаратора 10 и 11 поступают соответственнопрямой и инвертированный выходные сигналы датчика несимметрии 6 (напряжение 16) амплитуды которых равны амплитуде квазитреугопьного напряжения,что приводит к переключению компаратора 11 в нупевое состояние (напряжение17) а компаратора 10 - в единичноесостояние (напряжение 18), При этомна выходах эпементов 12 и 13 формируются сигналы, идентичные сигналу навыходе устройства блока сравнения 4снабжено гп-канальным датчиком несимметрии и 21 т п-.канальным корректором увла управления, включенным между 2 щ пвыходами блока сравнения и 2 пч и входами выходного формирователя и подключенным к щ выходам. генератора пипообразного напряжения и к 01 выходам т- ка нального датчика несимметрии, предназначенного для подключения к е-фазному вы 2, Устройствопоп. 1, отличаю щ е е с я тем, что корректор угла управления состоит из 2 е и идентичных является одним из и входов корректора, подключенных к и выходам генератора пилообразного напряжения, а одним иэ т входов корректора, подкпюченных к выходу датчика нееимметрни, являет- ся второй вход первого компаратора, объторого подключен к второму входу второго компаратора, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ,Эпервый вход которого подключен к выхо-ду эпемента И, а выход элемента ИЛИ является одним из 2 си и выходов корректора, подключенных к выходному формировате лю. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Жемеров Г. Г. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственнойсвязью, М"Энергия", 1977, с, 211,рис. 11-1,2. Бернштейн А, Я, и др. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе, МЭнергия", 1980, с, 282,рис. 6-36.3, Фираго Б, И., Готовскнй Б. С. иЛисс 3. А, Тиристорные циклоинверторыМинск, Наука и техника", 1973,с. 168, рис, 6-1. 4формула изобретения 1, Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты, включенным на несимметричную нагрузку, содержащее выходной формирователь, блок сравнения, к 2 в+пвходам которого подкшочены 2 щ-фаэный формирователь задающего напряжения и п -фаэный синхронизированный генератор пилообразного на 5 944066 б(напряжения 19 и 20), и корректор 5 пряжения, о т л и ч а ю ш е е с я тем,не оказывает влияния на фаэовое попо- что, с целью уменьшения амплитудной нежение управляющих импульсов, формиру сцмметрии выходного напряжения, оноемых выходным формирователем 7 (напряжение 21 и 22), При этом закон измеиения угла управления (напряжение23) идентичен закону изменения напряжения 14 и на выходе непосредственного преобразователя частоты 1 форми-руется в соответствии с 2 синусоидаль-, 1 Оное напряжение номинальной амплитуды.В момент времени 4 (напряжение 16),появляется несимметрия увеличивает- ходу преобразователя.ся амплитуда одной из фаз), что вызывает уменьшение выходного сигнала 16, 15датчика несимметрии 6 и фазовое ограничение импульсов выходного формировате- каналов, каждый из которых состоит изля (напряжение 21 и 22) на величинус 3 ф инвертора, двух компараторов, элементаПри этом угол управления с изменя- И и элемента ИЛИ, причем одним изется по новому закону (напряжение 23) 26 2 Ф и входов корректора, подключенныхи происходит симметрирование выходных к 2 т и выходам блока сравнения, являетналряжений, Форма выходного напряжения ся вход элемента И, второй вход которофазы, в которой была проведена коррек- . го подключен к выходу первого компарация близка к синусоидальной, так как ве- тора, первый вход которого подключен кличина до,необходимая для коррекции, не первому входу второго компаратора изначительна и закон изменения с вэтом случае близок к закону измененияа(, обеспечивающему синусоидальное выходное напряжение меньшей амплитуды.Таким образом, введение в устройст- щво 2 ю и канального корректора угла управления включенного между 2 в и -ка- . единенный с входом ннвертора, выход кональным блоком сравнения и 2 т и- канальным выходным формирователем, щ- канального датчика несимметрии, подключенногок выходным напряжениям непосредственного преобразователя частоты н воздействующего на корректор угла управления,позволяет исключить несимметрию выходных напряжений при несимметричной нагрузке, и как следствие, упучшить качество выходного напряжения непосредственного преобразователя частоты.Составитель Г, Ефимов дактор К. Волошук ТехредЛ. Пекарь .Корректор М. Шароши аз 5148/73 Тираж 721 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо депам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5лиап ППП "Патент", г. Ужгород, ун. Проектная, 4