PL159398B1 - Sposób ksztaltowania napiecia wyjsciowego przeksztaltnika statycznego PL - Google Patents

Abstract

Sposób ksztaltow ania napiecia w yjsciow ego przeksztal tn ik a sta ty czn e g o , zlo zo n e g o z co najm niej d w ó ch fa lo w - n ik ó w je d n o fa z o w y c h zasilan ych ze zró d la n apiecia sta- le g o , w k tó ry ch w ytw arza sie n ap iecie w yjscio w e w k szta lcie im p u lsó w p ro sto k a tn y ch o liczbie, k tó ra jest w ie lo k ro tn o scia czestotliw osci p ierw szej harm on icznej n ap iec w y jscio w y ch , p rzy czym szero k o sc im pulsu m o d u - luje sie w ed lu g fun kcji sin u so idaln ej o ra z sum uje sie, znamienny tym, ze napiecia w y jscio w e (U 1, U2) fa lo w n i- k ó w (FI, F2) w zajem nie sie p rzesuw a o kat fa zo w y (?f )w ed lu g zaleznosci: gdzie: ?f- kat przesun iecia fa zo w e g o n apiec fa lo w n i- k ó w sk la d o w y c h , 1f - liczba fa lo w n ik ó w sk la d o w y c h , fp - czesto tliw o sc p olaczen za w o ró w stero w an ych fa lo w n i- k ó w sk la d o w y c h , f1 - czesto tliw o sc pierw szej h a rm o n icz- nej n ap iecia w y jscio w eg o p rze k szta ltn ik a , zlo zo n e g o z fa lo w n ik ó w sk lad o w ych . F IG.1 FIG 2 PL

Description

Przedmiotem wynalazku Jest sposób l(ształtowalla napięcia wyjściowego przekształtnika statycznego, stosowany zwłaszcza w układach raze/towagn zasilania, gdzie wymagany Jest sinusoidalny przebieg czasowy napięcia wyjściowego.

Znany Jest sposób kształto/alia przebiegu czasowego napięcie wyjścoowego przekształtnika statycznego, polegajęcy na takim sterowaniu zaworów półprzewodnikowych falownika przy którym każda półfela przebiegu czasowego napięcia składa się z Jednego będź kilku Impulsów prostokętnych o stałej wartości szczytowej i zmleniajęcej się w czasie szerokości /tzw. moouuacja szerokości impulsów/.

Wadę takiego sposobu Jest mały efekt eliminacji wyższych harmonicznych napięcia wyjściowego, wynikający z eałej liczby impulsów przypadajęcych na półokras i okres napięcia wyjściowego ograniczonej właściwościami dynamicznymi zaworów półprzewodnikowych /długie czasy wyłęczanna/.

Znany Jest sposób kształto/alia przebiegu czasowego napięcia /yJśctowegn przekształtnika statycwiego, polegajęcy na slmotι/nll napięć wyjściowych dwóch lub większej liczby talowllków składowych, przy czym przebieg czasowy napięcia /yjŚJio/agn każdego falownika ma kształt prostokętny o wypełnieniu 1:1, a regulacja napięcia wyjścoowego odbywa alę przez z^anę przesunięcia fazowego napięć talo/likó/ składowych. Każda półfela przebiegu Jzast/agn napięcia wyJśJtowegn ma kształt Jedno będź wialo^chodko/y o różnych poziomach .

Wadę takiego sposobu kształto/alia napięcia wyjściowego przekształtnika statycznego Jest tlaJtla zawartość wyższych harmonicznych tego napięcie i wynikajęca stęd duża moc bierna oraz gabaryty filtrów wyjściowych.

Sposób zgodnie z zynalazkeam polega na tym, że napięcia wyjściowe falowników wzajemnie się przasuuję o kęt fazowy zgodnie z zależnościę:

360°

159 398 gdziet ΔΨ - kęt przesunięćia fazowego napięć falowników składowych, lp - liczba falowników składowych, fp - częstotliwość połęczeó zaworów steoowanych falowników składowych, f^ - częstotHwość pierwszej harmonicznej napięcia wyjściowego przekształtnika, złożonego z falowników składowych.

Sposób według wynalazku dzięki odpowiedniemu przesunięciu fazowemu napięć o szerokościach impulsu modulowanych zgodnie z funkcję slnusoldalnę uffloH^wla takie kształtowanie napięcia wyjściowego przekształtnika, przy którym każda półfala przebiegu czasowego tego napięcia składa się z wielu impulsów o zmiennej szerokości 1 kształcie Jedno będź iielopozlomowegl schodka tak, że zawartość wyższych harmonicznych niższego rzędu Jest niska, co wpływa korzystnie na minimalizację mocy 1 gabarytów filtóów wyjściowych przekształtnika.

Przykład stosowania sposobu Jest objaśniony w oparciu o rysunek, który na fig.l przedstawia schemat blokowy przekształtnika, zaś na fig.2-przeblegl czasowe napięć wyjściowych falowników 1 przekształtnika, □ak pokazano na fig.l rysunku, przekształtnik statyczny składa się z dwóch falowników FI, F2 Jednofazowych włęczonych równolegle do źródła zasilajęcego, zasilanych ze źródła napięcia stałego o napięciach wyjściowych Ul, U2, sumowanych za pomocę transformatorów Tg?· których uzwo^nia wtórne sę połęczone szeregowo tak, że napięcia wyjściowe

Ul, U2 sumuję się.

Na figurze 2 rysunku przedstawiono przebiegi czasowe napięć wyjściowych Ul, U2 faoowników składowych FI, F2 w zależności od kęta bleżęcego U) i, które przesunięte sę o kęt fazowy ΔΨ oraz napięcie wyjściowe Uwy przekształtnika stanowięce sumę napięć Ul, U2. Falowniki FI, F2 pracuję z tekę sarnę częstotlwwośclę przełęczanla zaworów sterowanych. Szerokość impulsu napięć wyjściowych Ul, U2 modulowana Jest zgodnie z funkcję slnusoldalnę.

Sposób według wynalazku polega na tym, że formuje się napięcia wyjściowe Ul, U2 faoowników FI, F2 w postaci impulsów prlslokęlnych, których liczba Jest o częs totHwoścl 10-krotnle większej od częstotHwości pierwszej harmonicznej napięć wyjściowych Ul, U2 1 moduluje się szerokość Impulsów ptoβlokętnych zgodnie z funkcję slnusoldalnę. 8όηηο^β6ηί« napięcie wyjściowe UH U2 przesuwa si.^ę wzajemnie o k^ęt Δ^ψ « ⁹° wynikajęcy z zależności _2S_o

ΔΦ „ ^XF · ^fl gdzie; ΔΦ - kęt przesunięcia fazowego napięć falowników składowych, lp a 2, Hc2be fctawnlków składowych, f? a 500 Hz, częstotiwwość połęczeó zaworów stefowanych falowników składowycn, a 50 Hz, częstotHwość pierwszej harmonicznej napięcia wyjścinego przekształtnika, złożonego z falowników składowych.

Przyjęcie Icęta Δ ^φ = ⁹°« zapewnia minimainę zawa^o^ Harmonicznych w przebiegu czasowym napięcia Uwy przekształtnika złożonego z dwóch falowników.

159 398

Uwy

FIG.2

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób kształtowania napięcia wyjściowego przekształtnika statycznego, złożonego z co najmniej dwóch falowników Jednofazowych zasilanych ze źródła napięcia stałego w których wytwarza się napięcia wyjściowe w kształcie impulsów prostokętnych o liczbie, która Jest wlelokrotnościę częstotliwości pierwszej harmonicznej napięć wyjściowych, przy czym szerokość impulsu moddluje się według funkcji sinusoidalnej oraz sumuje się, znamienny tym, że napięcia wyjściowe /Ul, U 2/ fa^^wnl^l^^w /Fl, F2/ wzajemnie się przesuwa o kęt fazowy /Δ Ψ / według zależności:

   gdzie :

   Δ Ψ - kęt przesuńlęcia fazowego napięć falowników składowych, lp - liczba fa^ników składowych, fp - częstotHwość połęczeń zaworów sterowanych falowników składowycn, częstotUwość pierwszej harmonlcznej napięcia wyjściowego przekształtnika, złożonego z fatowlików składowych.