Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты со слежением

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801 56149 2 5114 НО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МУ СВИДЕТЕЛЬСТ АВТО тво СССР/22, 1985. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ СО СЛЕЖЕНИЕМ(57) Изобретение относится к злектротехнике и может быть использованов статических преобразователях. Цельизобретения - улучшение Формы выходного тока. Введение в систему управления датчика сети 12 и постоянногозапоминающего устройства 15 с новымисвязями позволяет управлять преобразователем, выполняемым на,полностьюуправляемых полупроводниковых ключахс двухсторонней проводимостью, чтообеспечивает отсутствие пауз в токеи большую частоту переключений. 3 илИзобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано при создании преобразователейчастоты для частотно-регулируемыхэлектроприводов систем и механизмовобщепромышленного назначения,Целью изобретения является улучшение формы выходного тока.10На Фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на Фиг, 2,3 - диаграммы его работы.Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты со слежением, выполненным по нулевой схеме на полностью управляемыхсиловых ключах 1-9 с двухстороннейпроводимостью, содержит датчик 10тока трехфаэной нагрузки 11, датчик12 сети, блок 13 компараторов, входы которого соединены с выходами генератора 14 задающих сигналов и датчика 10, постоянно запоминаюшееустройство ПЗУ 15, шесть входов которого соединены с выходами 16-18 блока 13 и выходами 19-21 датчика. 12,а девять выходов Упр.1 - Упр,9 соединены с управляющими входами силовыхключей 1-9.Устройство для управления.непо.средственным преобразователем частоты со слежением работает следующимобразом.На выходе генератора 14 формируют 35ся три синусоидальных сигнала.ьс 3 (фиг, 2) требуемой частоты иамплитуды. Эти сигналы являются сигналами задания тока в каждой фазе нагрузки 11. С датчика 10 тока снимаются сигналы , ,).ь, с, пропорциоочнальные фактическому значению токав фазах нагрузки 11. Эти сигналы вблоке 13 компараторов, имеющих гистерезис сравниваются с сигналамизадания. На выходах 16-18блока 13 формируется двоичный трехраэрядный код который поступаетна входы 16-18 ПЗУ 15,На входы компараторов от датчика12 поступают сигналы, пропорциональные мгновенным значениям напряженийпитающей сети А, В, С. На первом компараторе блока 13 сравниваются сигналы Фазы А и фазы Б, на втором -сигналы Фазы В и С и на третьем -сигналы фазы С и А. Выходные сигналы16,12,18 блока 13 компараторов изображены на фиг. 3. 1356149 2В промежутке времени 1 -1 на вы 1ходах компараторов блока 13 формируется двоичный трехфазный код 001,Согласно этому коду видно (см. заштрихованную часть синусоиды Фиг.3),что мгновенное значение напряженияфазы С имеет наибольшее значение,а Фазы А - наименьшее. Выходы 16,12,18 блока 13 компараторов соответствуют выходам 21-19 датчика 12 сети(фиг. 1).Рассмотрим формирование импульсов управления Упр,1 - Упр.9 силовыми ключами 1-9.Пусть на адресных входах 16-21ПЗУ 15 установился код 001001 (9-ястрока таблицы в формуле изобретения). Первые три разряда этого кодаопределяются соотношением входных. сигналов блока 13 (фиг. 1). Если фактическое значение тока в нагрузке,например, в Фазе а, больше заданного, то на выходе 18 блока 13 появится "О", а если меньше, то "1". ДляФаз в и с соответствуют выходы 17 и16. В данном случае в фазе с токменьше заданного, а в фазах а и вбольше, Для того, чтобы выходной токпреооразователя максимально приблизился к заданному значению, необходимо каждую фазу нагрузки переключатьмежду входными фазами с наибольшими наименьшим напряжением таким образом, чтобы величина рассогласования между фактическим значением токав нагрузке 11 и заданным была минимальной. Чем выше частота переключения, тем уже "трубка тока", тем ближе Фактическое значение тока нагрузки к заданному. Из.этого следует,что фазу с нагрузки необходимо подключить к входной фазе питающей сети,мгновенное напряжение которой имеетнаибольшее значение, а фазы а и ввходной фазе с наименьшим значением.В данном случае фаза С имеет наибольшее значение, а фаза А наименьшее.На выходах ПЗУ формируется код001111110. Фаза нагрузки с с помощьюключа 9 подключается к фазе С, а фазыа и в с помощью ключей 1 и 2 - к фазе А, Эти ключи открываются с помощью импульсов управления Упр.9,Упр1 и Упр.2 соответственно. "О"соответствует импульсу отпиранияключа. Ток в фазе с начинает уменьшаться, а в фазах а и в увеличиваться до тех пор, пока ошибка рассогла13561 Формула изобретения Двоичные коды на входах постоянного Двоичные коды на выходах постоянного запоминаю" эапоминающего устройства щего устройства тф21 2019 18 17 , 16Упр., Упр. Упр. Упр.Упр,Упр. Упр.Упр,Упр.1 2, 1 345 1 б 7 1 89 1 1 1 1 1 1 1 1 О О О О О 1 ОО О 1 11 О ОО 1 1О О О О О О О О О О ОО О О О О О О О О О О О О О 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 11 1 1 11 1 О 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 О О О 1О О 1 О О О О О1 1 О ОО О3сования между фактическим значением тока нагрузки и заданным не превышает ширину "трубки тока". После этого произойдет очередное переключение, Пусть в результате очередного переключения на адресных входах ПЗУ установился код 101010 (42 строка таблицы),По коду первых трех разрядов 010 определяем, что ток в фазах а и с Щ больше заданного, а в фазе в меньше заданного. По коду вторых трех разрядов 101 определяем (см. промежуток времени С -1 фиг, 3), что фаза С имеет наибольшее напряжение, а фаза 5 В наименьшее. Следовательно, фазы нагрузки а и с необходимо подключить к входной фазе В, а нагрузку в в .к фазе С. На выходах данных ПЗУ формируются нулевые сигналы Упр.4, Упр.б 20 и Упр.8 (см. таблицу в формуле). Ключи 4 и б подключают нагрузку а и с к фазе. В, а ключ 8 - нагрузку в к фазе С.Коды 000 и 111 на выходах 19-21 25 датчика 12 запрещенные и свидетельствуют о неисправности датчика сети. В этом случае ключи 1-9 закрыты (07 и 5663 строки таблицы).Коды 000 и 111 на выходах 16-18 30 блока 13 компараторов также запрещенные и свидетельствуют о неисправности силовых ключей. В этом случае нагрузка подключается к одной фазе входной сети и снимается силовое пи тание с входа преобразователя. На 49фиг. 1 не показано устройство, отключающее преобразователь от сети.Введение в систему управления датчика сети и ПЗУ с новыми связями позволяет управлять НПЧ, выполняемым на полностью управляемых полупроводниковых ключах с двухсторонней проводимостью, что существенно улучшает форму тока в нагрузке НПЧ за счет отсутствия науч в токе и большой чаСтоты переключений. Устройство для управления непосредственным преобразователем частоты со слежением, выполненным по нулевой схеме, содержащее датчик тока трехфазной нагрузки, генератор за дающих сигналов, блок компараторов с гистерезисной характеристикой, входы которого соединены с выходами генератора задающих сигналов и датчика тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения формы выходного тока, введены датчик напряжения сети и постоянное запоминающее устройство, шесть входов которого соединены с выходами блока компараторов и датчика напряжения сети, а девять выходов предназначены для соединения с управляющими входами соответствующих силовых ключей преобразователя, причем зависимость выходных сигналов от входных представлена в следующей таблице35649 Продолхение таблицы Двоичные коды на входах постоянного Двоичные коды на выходах постоянного запоминаю- запоминающего устройства щего устройства 21 209 18 1716Упр., Упр.Упр.,: Упр.Унр.; Упр, , Упр,Упр. Упр,1.2 3456781 О, 1 О 0 1 1 11 1 1 0 1 0 1 О 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1. 1 О 0 О 0 1 1 0 О 1 1 01 1 1 1 О 1 1 1 1 О 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 О О д О 0 0 1 1 1. 1 .1 1 0 0 О 0 1 0 О 1 0 0 1 1 1 1 111 1О О 1 1 1 1 01 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1, 0 0 00 1 1 1 0 0 О 1 0 1 1 1 1 1 1О 0 1 0 О11 0 1 1 01 1О 0 0 01 0 0 О, 1 1 0 0 11 О 0 1 0 0 О, 1 1 О 0 1 0 . О 0 11 0 О. 1 О 1 1 О 1 О10 0 01 1 1 01 1 О 1 1 1 0 1 О 11 1 0 1 О 1 0 1 . О 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 О 1 1 1 О 0 0 О 0 О 1 1 1 О 0 0 О 0 1 0 0 О 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0356149 13 Двоичные коды Двоичные коды на входа постоянного запоминающего устройства1 0 1 0 1 0 11 1 0 1, О 1 0 1 1 0 0 01 0 1 1 0 00 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 О 1 0 1 00 0 11 1 11 О, 1 0 0 110 о а1 1 10 0 1 О 1 1 1 0 1 1 0 0 01 1 1 0 3 3 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 110 0 1 ) 1 О 0 1 1 01 1 1 0 0 ) 1 1 1а 1 1 1 . 1 1 1 1 1 1111 1 1 1 11 1 1 111 11 111 11 11 111 111 1 0 0 О 0 0 0 0 1 00 1 01 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 11 1 11 1 10 О 1 1 1 0 1 О 0 1 0 1 0 0 10 0 Продолхение таблицыг 1навыходах постоянного эапомннающего устройства Ф г Упр. Упр. Упр.Упр. Упр,1 5 67В 1 1 0 1 1 10 01356149 оставитель ехред Л.Се анов ктор Н одя юко 6 одписн НИИПИ 113035 ая на полигра ическое п е, г. Уж Заказ 5807 Производст Ти рс ам из осква енного к етений и -35, Рау итета С ткрытий ектор О. Кра ул. Проектн