Способ управления мостовым инвертором с нечетным числом фаз более трех

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СПУБЛИК 4 Н 02 ГОСУД АРС Г 10 ДЕЛА НИЯ ТЕЛЬСТВ 1) 3 2) 1 92705/24-07.06.87. Бюл. 1/ 22сковский текстильКосыгинаВ.Чесноков1.3 16.727 (088.8) 71) М м А,Н 72) А 53) 6 ный инсти оустин Б,П.электромагни офазном а тропривод Изд-во КЧ,2, М он с огофа ектро рныи ко Э.Н., Бух автономные и улучшенными хаев; Наукова ДумЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ С(56) Бражников В.Ф., Теория установившихс ных процессов в мног ном инверторном элек 2-х ч. - Красноярск; ярского ун-та, 1985. ный асинхронный инве привод. 139 с.Тонкаль В.Е Гре кий С.И, Многофазные верторы напряжения с рактеристиками. - Ки ка, 1980, с. 181. 54 СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МОСТОВЫМ ИНВЕРТО -РОМ С НЕЧЕТНЫМ ЧИСЛОМ ФАЗ БОЛЕЕ ТРЕХ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использованопри построении многофазного асинхронного электропривода. Целью изобретения является обеспечение неизменногоспектрального состава выходного напряжения и расширение диапазона регулирования, Сигнал с выхода задатчика11 поступает на вход регистра 12, который обеспечивает формирование десяти последовательностей импульсов выходной частоты инвертора, Задатчик11 синхронизирует работу модулятораширины импульсов 13, сигнал с выходакоторого поступает на входы логического узла 14, который обеспечиваетрегулирование выходного напряженияпри независимом от параметров нагрузки спектре выходного напряжения, 6 ил(И ЦЕНтРаЛЬНОМ (Е Р,:С.О: О(ЕНИН Рет влировочных зауз "., : у.13 )сц;с. и,)КЕ 35 Я ПЯ ТсфсО. О и тЕР 1 (Ч) с). , Нфиг. 3 - сиГн я 1 Ы . Нр,:.1331 еН 5 т т. ,ют 1; цПРИ ЯКГИВЦО-И(ДУКТИ НОЙсГ т ЗК" .т "вертор; на Аг, -. с;гв;,ы уц),.3.,: -ния клют;ами п 1 тс 1 сктевцо ( мкйстцсйнагрузке ицвертор и .,35 г,5гр 5ЦИПИаЛЬНЯ СХЕа УСТРОйг3 тЯ У.Р -влеия инвертором для р(ялизпиПРЕГтЛЯГЯЕМОГО (тОООО УРЭ 3 ЛГИ 5:, Ц:фИГ. б - ВРЕМЕт:ЫЕ дЯГР: МЫ ХО) Г:.т:(1 ие его работу,Ирин 1 лп ГРми) 013 )ц 35 и Ос. .:ДО 1 сТСЛЬНОСтЕй УПРав:тЯонИХ О ПУ:1;,(.От; Г чпп 1 - 10 многофазнсгц 13.торсц(ПР 5 т(3 Р; с"Итуа З,от (- ", т( .Г(, са)т.,(0на (,)иг 13 по ттве .т, ат)м( ст (, сс( б,ПОЯСНЯЕТСЯ 3 т)ЕМЕЦт)113 Ц; ГР с М.5 1,(фИГ2, Гдс т:, ., - (1;1; ц 51 Ы с, цр 13.Р-.ния кл 10 чямии б Г яиф.но ( итБГ)"ТОРЯ,. Ь,т - ГЯЗЦО(3 1: ЯПРЯж( НИЕ ИЦ 3 Е;Ра, НО .ЗВЕСТом " С ост ч;тр - т стМо(.ТОВЫМ ИЬЕО ГО;)01 ОС с СТ 3)ПГем и се 0 и э т т 1 т( ек ) г р . т( сет тн тл -тЕГ 151 К 5,т" ЕЙ а т:с 1 ж; СМ:;: ТЕ.) Ц/ ( 21+, .-Ст ( 2 1 КИЕ ИМПуЛЕ СЫ ВОЗ 11 КЯЮТ И Нс Д,ГХ УЧЯГТКЯХ ПРОВОДИСГИ, С 1 с(1.0 обеспечения неизменно) СЦ(.КТРЯ: тцт)( ( ОСЯтЯ ВЬГХОДНОГО ,1 РЖЕНИН Инсе;), ОРЯ ВО ВС ЕМ Д 1) ЯПЯЗОв и:мене) я няГрузкл и Расширения " .0 ПИ:Пст зона "ЕзттИРО 3 ЯНЛЯ фотРМИРУ- т 22:3.+3, дополц)лтельцых последовавссттЛО, ГЕЙ т(ПР (33 (ВШИХ ЛМПУ) ., Овк,)тсрые подают 1 а,пр(33 ляюш)е входы К.110 Ч(.:Й ВМЕГ ТР(ООТ 13 ЕТСТВУЮЩИМИ ОСОВНЫМИ Ц;)( ЛЕЦ 13 ТЕ:11" ОСТЯМИ ИМПУЛЬ -;(Ьно с". т 0 с), сос тояниР клют 1 1, НяЭТОЙ ) 03 ННТЕЛс,НОЙ ПОСЛЕДОВа,Г.)ет .т:ЬСОВ СДВИНУТО На УГОЛОтпою( цию к : чалрегулировоч,(1 Н,Г 1 с(О 3 е" с, ттит с .1)еп.1 ГЯемым.ОПС.1(итс 313 тХ ПС 11 Р" 03 ГЕЛЬНС СТЕЙПР : О 505 Х ИП УЛ тс Ог,(л)с Гально длительнос. ЬЮ в ,О т(,2 ;фИ,2(3) НО И В СЕРЕПИНЕК(;З.нт:-Х ттЕРВГЛС)3 ( Г, Е. ЦЕНтРаЛЬ 3 13176 ное расположение, фиг,2 б). Спектральный состав выходного напряжения при этом изменяется за счет перераспределения энергии между некоторыми из высших гармоник. Улучшение спектрального состава этого напряжения достигается и за счет увеличения числарегулировочных пауз (суммарная длительность которых равна Ы). Сигналуправления при двух регулировочныхпаузах на интервалах и/5 - 2/5 и3 /5 - 4/5 и сформированное выходноефазное напряжение представлены нафиг.2 в,При Формировании управляющих сигналов в общем случае 2 гп+3-фазногоинвертора формируют 2(2 гп+3) основныхпоследовательностей управляющих импульсов, сдвинутых на угол/(2 гп+3).В соответствии с этими последовательностями на интервалах проводимостикаждого ключа 0 - /(2 гп+3), 2 и/(2 тп+3)3 /(2 ш+3) (2 гп+2) /(2 гп+3) - Тlоткрывает ключ, причем длительностьего открытого состояния равна длительности самого интервала /(2 гп+3).На интервалах проводимости (2 ш+3)2 /(2 тп+3), 3 /(2 п+3) - 4 и/(2 п+3)й/(2 т+1) / (2 гп+3) - Г (2 гп+2) /(2 гп+3) фор.мируют регулировочные паузы, в течение которых ключ запирают, а на остальной части соответствующего интервала проводимости открывают, Длительность открытого состояния ключа обеспечивают равной /(2 ш+3) -г. Кромеосновных последовательностей импульсов для управления ключами инвертора,формируют также 2(2 ш+3) дополнительных последовательностей, В соответствии с ними, на интервалах проводимости (2 ш+4)/(2 гп+3) -(2 тп+5)/(2 тп+/(2 гп+3) формируют отпирающий сигнали подают его вместе с основной после довательностью импульсов на управляю"щий вход соответствующего ключа. Поэтому сигналу на указанных интервалахобеспечивают открытое, длительностьюЫ, состояние ключа. Длительностьугла регулирования Ю в этом случаеизменяется от 0 до / (2 ш+3), гдеш - 1,2,3 - любое целое число,При работе на активно-индуктивнуюнагрузку, характеризуемугг угломдополнительная последовательностьимпульсов может быть сформирована нена всех указанных интервалах в зонепроводимости- 2, а только в зоне 14 4в =7-3/2. Форма управляющих сигналовгП -Г ключами 1 - 10 пятифазного инвертора в этом случае представлена на фиг.З, где приведена форма фазного напряжения П, Число переключений ключей при этом сокращается на 20- 257, при уменьшении соответственно динамических потерь и улучшении энергетических показателей инвертора.В общем случае работы на активнореактивную нагрузку как с опережающим, так и с отстаюпгим угломможно обеспечить дальнейшее улучшение энергетических показателей инвертора. Для этого необходимо определить угол перехода мгновенного значения фазноготока инвертора через ноль г 1 и ограк ничить основную последовательность упрагляющих импу.гьсов зоной Е от г1 н до , а дополнительную - зоной 6 =7-(и+ ), обеспечив запирание ключей вне этих зон, при работе инвертора на активно-индуктивную нагрузкуПри работе на активно-емкостную нагрузку основная последовательность импульсов ограничена зоной 0 =0-(и- Ч), а чополнительная - зоной (27 п - Ч) 2 й (фиг,4). Число переключений ключейинвертора сокращается при этом на 40-457., а форма выходного напряжения по-прежнему не зависит от параметровнагрузки.Устройство (фиг.5) для управления мостовым инвертором, например пятифазным (Фиг,1), содержит задатчик 11 частоты, связанный с пятифазным регистром 12 с перекрестной связью с парафазными выходами О , ,Ц ,О19 1 1У (1 ,0 и модулятором 13 ширины импульсов с выходом Б. Регистр 12 может быть выполнен, например, на пяти 1 К-триггерах (не показаны). Выходы регистра 12, а также модулятора 13 ширины импульсов подключены к десятиканальному логическому узлу 14, каналы 15-24 которого выполнен идентичными. Выходы М 1, М 2 М каналов 15-24 логического узла 14 связаны с управляющими входами М, М., М, ключей 1 - 10 инвертора (фиг.1). Возможно исполнение канала 15 логического узла 14, предназначенного для формирования управляющего сигнала М, ключом 1 инвертора, при котором он содержит два логических элемента ЗИ-НЕ 25 и 26 и логический элемент ЗИ-ЗИЛИ 27, к входам которых подключены соответствующие выходы регистра 12 и модулятора 13 ширины импульсов., го", с)д от г. ). ) а. )11 1клю ей 1 - 1 о зе;: Ор 1";. 1;) ,ных ослегон)тел. с-,.: 1;).:)1;ВЫХО,Е ПОСЛЕ;Н-. Гс Г)РМ Р тГ,менное ;егулируе Ос по з.:и; 1:, мгофазное 1 а)51)е, В г)б)гЧИСЛа фаэ И Чг С ,РОГУГ). Огпауз оно опц ывается )ы;):Ге. 1" ВЫПОЛЕ- В ВИ;)Е ОС.:ЕДО; ) :-: О СС динеьг)г собст вено .а;1, .,е;, ), 1. г) тора 28 1-. дел)тел 1,:; т)т 1:. КГг (Г1; П-г, ).Тоа Ь:О 1" За 1 ОЛО)Е)И. Уакц)1 о.г;1.;г:, .агасмыи способ раь):еня м 1) ос 1),") зь.м иосг са и ,) а1м",;". а. с рг ;;)3 ) )х 1 ОК ) Е НЫХ,.г наИР 5.КЕ 151 КЧИснт;1;.)то; .:.кг:ч:ются мипма:1 .Ос :с: - :, . тот чтобы ГО цзо,С; а р, экц ц .огучить;а ,;Р 1 С; - Ра Ь ОМ ЕЕ РаСПО -1)г; 2), У.о счечие Основной,1 ", г,1 т г( ГС ПОМ фаззаключающийся в том, что формируют 2(2 тп+3) сдвинутых на угол /(2 тп+3) основных последовательностей импульсов, в соответствии с которьпти на интервалах проводимости О - и/(2 тп+ +3), 2 п/(2 тп+3) - 3 и/(2 тп+3) п(2 тп+ +2)/(2 тп+3) - й каждого ключа открывают , его, а на интервалах проводимости й/(2 тп+3) - 2 п(2 тп+3), 3 7 т/(2 тп+3) 4 ц/(2 пт+3) Р(2 т+1) /(2 тп+3) - У(2 тп+ +2) /(2 тп+3) формируют регулировочные паузы и обеспечивают открытое состояние ключа длительностью 7/(2 тп+3)-, причем т - угол регулирования изменяют в диапазоне О Ы у/(2 тп+3), где тп - 1,2,3,. - любое целое число, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения неизменного спектрального состава выходного напряжения во всем диапазоне изменения нагрузки и расширения его диапазона регулирования, на указанных интервалахпроводимости О - и /(2 т+3), 2 Т/(2 тп++3) - 3 т/ (2 тп+3) Т (2 тп+2) /(2 пт+3) -обеспечивают открытое, длительностью 7/(2 тп+3), состояние ключа, атакже формируют 2(2 тп+3) дополнительных последовательностей импульсов, 10 в соответствии с которыми на интервалах ц(2 тп+4) /(2 тп+3) - п(2 тп+5)/(2 тп+3),О(2 тп+6)/(2 тп+3) - Т(2 т+7)/(2 тп+3)П (4 тп+4) / (2 тп+3) - г (4 тп+5) /(2 тп+3) обеспечивают открытое, длительностью А, 15 состояние ключей, причем начало доолнительных периодических последовательностей импульсов сдвинуто на уголи по отношению к началу регулировочных пауз:с.ксс 5 Рс сие роиз водственяо- с.кг 3 ссм; с. кс