Способ управления трехфазным непосредственным преобразователем частоты

,8013176 а) 4 Н 02 М 5/2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ е произвориода отодноименмнлекта, а на 1/12 . с моментаной группы в каждом очередном комплек дят с отставанием на 1/3 и момента включения вентилей ной группы опережающего ко выключение - с отставанием часть периода относительно включения вентилей одноиме ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовых полупроводниковых устройств (72) В.Г.Машьянов, В.В.Фоменко и С.М.Нехамин(56) Авторское свидетельство СССР У 1096752, кл. Н 02 М 5/22, 1982.Авторское свидетельство СССР В 688978, кл, Н 02 М 5/22, 1977. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в частотно-управляемых электроприводах.Цель изобретения - повышение энерге"тических показателей преобразователя.В каждом комплекте 2,3,4 вентилейв течение первого полупериода выходного напряжения включают вентили одного направления группы 5,7,9, затемвыключают их, а в течение второгополупериода включают вентили обратного направления группы 6,8,10 и затем выключают их. Включение вентилей очередного комплекта. 4 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов тяговых и промьппленных частотно- управляемых электроприводах, а также в электротермических установках.Цель изобретения - повышение энергетических показателей преобразователя.На фиг,1 представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие способ; на Фиг.З. - схема блока задания частоты выходного тока 1 на Фиг.4 - диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство (фиг.1) содержит питающий трансформатор 1, к втрричной обмотке которого подключены три фазных комплекта 2 - 4 вентилей, Каждый комплект содержит две включенные встречно-параллельно трехфазные нулевые вентильные группы соответственно 5,6; 7,8 и 9,10. Выходы комплектов, подключены к трехфазной нагрузке 11, Фазы А,В,С которой включены в звезду. Устройство для управления преобразователем содержит также фаэосдвигающий блок 12, формирующий первую последовательность импульсов,сфазированную с трехфазным напряжением питающей сети, логический блок 13 формирования импульсов управления преобразователем и блок 14 задания частоты выходного тока, который Формирует вторую трехфазную импульсную пОследовательность с частотой, равной выходной частоте преобразователя, и длительностью импульсов, равной 5 Т/6. Сформированные блоком 13 импульсы управления поступают на управляющие электроды вентилей нулевых выпрямителей, которым в данным момент разрешено работать.Блок 14 (фиг.З) образуют задающийгенератор 15, делитель 16 частоты на два, два кольцевых регистра 17 и 18, три элемента ИЛИ 19 - 21 и шесть элементов И 22 - 27. При этом регистр 17 соединен с задающим генератором 15 через делитель 16, а регистр 18 - непосредственно.Сущность способа заключается в том, что в каждом иэ комплектов 2 - 4 с помощью блоков 12 - 14 в течение первого полупериода выходного напряжения включают вентилиодного направления групп 5,7 и 9, затем выключают их, а в течение второго полупериода .включают вентили обратного направле 7601 2ния групп 6,8 и 10, затем выключаютихеВключение вентилей в каждом очередном комплекте (например, 2) производят с отстаиванием на 1/3 периодаот момента включения вентилей одноименной группы опережающего комплекта(например, 1). Выключение вентилейв каждом опережающем комплекте (на пример, 1) производят с отставаниемна 1/12 часть периода относительномомента включения вентилей одноименной группы очередного комплекта (например, 2)15 Таким образом Формируют интервалыпроводимости вентилей Р, Р, 8Р 9, 0 (Фиг.2), причем длительность интервалов при одной полярнос 5 Г(ти равна , а между интерваламипрямой и обратной полярностей имеетИся пауза величиной в . Интервалы всмежных фазах сдвинуты между собой 25 2 нна время равное в . Ток в каждой3фазе нагрузки 1, 1, 1 с (фиг.2) приэтом имеет ступенчатую форму, близкуюк синусоиде.30 Особенность предлагаемого способауправления состоит в том, что в течение периода работы вентилей чередуются режимы одновременной работывентилей двух и трех групп, что при-.водит к формированию ступенчатойформы тока в фазах нагрузки.В зависимости от того, какие вентили включены на данном интервале 40 дальностью 9/6, возможны следующиережимыеНа интервале О- и/6 включены груп- пы 5,8 и 9 1 = 1 с. = 2 Е/3 г, 1 В = 4/3 Е/г, где Е - напряжение на вы" ходе комплекта; г - сопротивление фазы нагрузки 11.На интервале 7/6 - й/3 включены группы 5 и 8 1 = 1 = Е/г, 1 = О.На интервале 7/3 - Т/2 включены группы 5,8 и 10. 1 = 1 -- 2 Е/Зг,, 5питающего трансформатора 1 подаетсятрехфазное напряжение сетевой частоты, которое с вторичной обмотки егоподводится к шести группам 5 - 10,Импульсные последовательностизаданной выходной частоты преобразователя, сформированные блоком 14,управляют группами 5 - 10 так, чтокаждая из них работает 5 п/6 частьпериода выходной частоты. Управляющие 15импульсы, сформированные блоком 13,поступают на управляющие электродывентилей в случае совпадения управляющих импульсов блока 12 с управляющими импульсами блока 14. Таким образом, формируются фазные напряжения, приложенные к нагрузке 11 с заданной частотой.На фиг.4 приведены временные диаграммы, поясняющие работу блока 14задания частоты выходного тока,Задающий генератор 15 формируетпервую последовательность с частотой,вдвое большей частоты выходного токапреобразователя (фиг.4 а). На.выходеделителя 16 формируется вторая импульсная последовательность с частотой, равной частоте выходного токапреобразователя (фиг.4 б).Кольцевой регистр 18 формируеттри последовательности прямоугольныхимпульсов 1 А", 1 В", +С " с частотойзадающего генератора 15 и длительностью импульсов, равной 7 . Регистр17 Формирует вторые три последовательности импульсов йА, + В, + С,частота которых вдвое меньше. Импульй + исные последовательности + А , + ВС", + А, +В, + С логически суммируются попарно элементами 19 - 21 ипоступают на первые входы элементов22 в27, на вторые входы которыхпоступают соответственно импульсы+А; -А, ф В, - В, + С, -С, Выходиэлементов 22 - 27 являются выходамиблока 14 задания частоты выходноготока (фиг.4 и,к,л). Как видно н фарп .4, пвнтельностьимГульсов О - С 11 анна э и/6 е Предлагаемый способ позволяет улучшить Форму выходного тока преобразователя при простой и надежной схеме устройства для управления с одновременным обеспечением высоких энергетических показателей преобразователя, выпрямители которого могут работать при полном открытии вентилей, снизить в нагрузке содержание высших гармоник тока при прямоугольном напряжении управления, обеспечивающем наибольший коэффициент мощности преобразователя по сравнению треугольной, трапецеидальной, синусоидальной Формами напряжения управФормула изобретения Способ управления трехфазным непосредственным преобразователем час-. тоты, содержащим три фазных комплекта вентилей, каждый из которых выполнен в виде двух групп, включенных по встречно-параллельной нулевой схеме, заключающийся в том, что задают частоту выходного напряжения в каждом фазном комплекте, в течение первого полупериода выходного напряжения включают и выключают вентили первой группы, а в течение второго полупериода включают и выключают вентили второй группы, Фиксируют моменты включения и выключения каждой группы вентилей, вентили в каждом очередном Фазном комплекте вентилей включают с задержкой во времени, равной 1/3 периода выходного напряжения относительно моментов включения соответствующих вентилей одноименных групп в комплекте опережающей фазы, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения энергетических показателей преобразователя, выключение вентилей в опережающем фазном комплекте осуществляют с задержкой на 1/12 периода относительно зафиксированного момента включения соответствующих вентилей в комплекте очередной Фазы.