RU2081503C1

RU2081503C1 - Process controlling frequency asynchronous electric drive and device for its implementation

Info

Publication number: RU2081503C1
Authority: RU
Inventors: Е.Г. Подобедов; М.Н. Кураев
Priority date: 1992-07-03
Filing date: 1992-07-03
Publication date: 1997-06-10

Abstract

FIELD: frequency-controlled electric drives of hoisting and ship mechanisms, pumps of various assignment. SUBSTANCE: controlling voltages of basic sequence with shift 2T₂/3, where T₂ is period of output voltage, controlling voltages of inverse sequence with indicated shift are formed in agreement with process controlling frequency asynchronous electric drive within frequency range from 0 up to f_net/2 of output voltage of eighteen-thyristor frequency converter with direct coupling. They are compared in each unipolar half-period of controlling voltage. In case of their equality one group of thyristors of frequency converter is rendered conducting under rectifier mode. In case of other polarity of half-period - under inverter mode within frequency range from f_net/2 to (f_net-f_rated _s). With frequency f_net/2/2 shape of controlling voltages is changed to rectangular one, they are synchronized in phase with phases of angles of ON state of thyristors, frequency of controlling voltages is reduced to f_rated _s, phases of asynchronous motor are connected to network cyclically with direct alternation of phases and with value of frequency of obtained voltages equal to f_rated _s correspondence of network phases to phases of asynchronous motor is registered. EFFECT: increased stability of mechanical characteristics of motor which improves its electromechanical indices while f_net is network frequency and f_rated _s is frequency of rated slip. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для частотно-регулируемых электроприводов, подключаемых к многофазным источникам нерегулируемого напряжения, особенно к трехфазным сетям переменного тока частотой 50 Гц. The invention relates to electrical engineering and can be used for variable frequency drives connected to multiphase unregulated voltage sources, especially to three-phase AC networks with a frequency of 50 Hz.

Известны частотные асинхронные электроприводы с 18-ти тиристорными непосредственными преобразователями частоты с естественной коммутацией, имеющие повышенные технико-экономические показатели (надежность, масса, габариты, КПД), (1). При этом в указанных преобразователях реализован ограниченный диапазон плавного регулирования выходной частоты (3-20 Гц), а при работе в режиме выходной частоты 50 Гц производится переключение скачком с 20 до 50 Гц. Такой значительный перепад частот вызывает усложнение конструктивного исполнения и технологии изготовления механизма из-за увеличения динамических моментов при переключении двигателя. Known frequency asynchronous electric drives with 18 thyristor direct frequency converters with natural switching, having improved technical and economic indicators (reliability, weight, dimensions, efficiency), (1). At the same time, a limited range of stepless regulation of the output frequency (3-20 Hz) is implemented in these converters, and when operating in the output frequency mode of 50 Hz, switching is performed abruptly from 20 to 50 Hz. Such a significant frequency difference causes a complication of the design and manufacturing technology of the mechanism due to an increase in dynamic moments when switching the engine.

Известен способ управления частотным асинхронным электроприводом с непосредственным преобразователем частоты, при котором циклически переключаются "шестерки" тиристоров, обеспечивающие подключение всех фаз нагрузки к фазам питающей сети (2). При этом можно формировать напряжения на выходе преобразователя без постоянных составляющих в диапазоне частот порядка 20-45 Гц и обеспечить устойчивые механические характеристики электропривода при частотах вращения 0,4-0,9 n_ном. Однако в зоне f_нпч 20 Гц при указанном способе управления существенно уменьшаются скважности протекания токов в нагрузке и соответственно ухудшаются электромеханические характеристики приводного двигателя. Принципиальная возможность формирования без постоянных составляющих переменных напряжений на выходе 18-ти тиристорного НПЧ с ЕК в диапазоне частот 0,05-0,9 f_сети позволяет считать решение (2) наиболее близким по технической сущности предлагаемому электроприводу и выбрать его в качестве прототипа.A known method of controlling a frequency asynchronous electric drive with a direct frequency converter, in which the "six" thyristors are cyclically switched, providing the connection of all phases of the load to the phases of the supply network (2). In this case, it is possible to generate voltages at the converter output without constant components in the frequency range of the order of 20-45 Hz and provide stable mechanical characteristics of the electric drive at rotation frequencies of 0.4-0.9 n _nom . However, in the f-zone of the _{low-frequency converter of} 20 Hz with the indicated control method, the duty cycle of the current flows in the load is significantly reduced and, accordingly, the electromechanical characteristics of the drive motor are deteriorated. The fundamental possibility of the formation of alternating voltages without constant components at the output of an 18-thyristor low voltage filter with an EC in the frequency range 0.05-0.9 f of the _network allows us to consider solution (2) as the closest in terms of technical essence to the proposed drive and choose it as a prototype.

Заявляемое изобретение направлено на улучшение электромеханических показателей приводного двигателя и расширения функциональных возможностей электропривода. The invention is aimed at improving the electromechanical performance of the drive motor and expand the functionality of the electric drive.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе управления частотным асинхронным электроприводом с непосредственным преобразователем частоты с естественной коммутацией и группами тиристоров, к каждой из которых подключена одна из фаз асинхронного двигателя, состоящем в том, что циклически с прямым чередованием подключают фазы сети к фазам асинхронного двигателя, среднюю величину напряжения на выходе непосредственного преобразователя частоты регулируют изменением углов открывания его вентилей относительно напряжения в каждой фазе сети, контролируют значения токов в фазах асинхронного двигателя, измеряют и фиксируют выходное напряжение указанного преобразователя значениями частоты f_сети/2 и частоты номинального скольжения f_sном асинхронного двигателя, в диапазоне частот выходного напряжения непосредственного преобразователя частоты от 0 до f_сети/2 формируют три управляющих синусоидальных напряжения основной последовательности со сдвигом фаз 2Т₂/3, где T₂ период напряжения на выходе преобразователя частоты, равный периоду управляющего синусоидального напряжения, формируют три управляющих синусоидальных напряжения инверсной последовательности с указанным сдвигом фаз, на каждом однополярном полупериоде синусоидального управляющего напряжения последовательно сравнивают величины напряжения этих упомянутых последовательностей с соответствующими опорными напряжениями и при их равенстве открывают вентили одной из групп соответствующей фазы преобразователя частоты в выпрямительном режиме работы, а в каждом полупериоде синусоидального напряжения другой полярности в инверторном режиме работы в диапазоне частоты от f_сети/2 до (f_сети-f_s _ном) при значении частоты f_сети/2 изменяют форму управляющих синусоидальных напряжений на прямоугольную, синхронизируют фазы управляющих прямоугольных напряжений с фазами углов открывания вентилей преобразователя, уменьшают частоту управляющих напряжений от f_сети/2 до f_s _ном, подключают фазы асинхронного двигателя к фазам сети с циклической последовательностью чередования фаз сети, при значении частоты прямоугольных напряжений, равной f_s _ном фиксируют соответствие фаз асинхронного двигателя фазами сети.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of controlling a frequency asynchronous electric drive with a direct frequency converter with natural switching and groups of thyristors, each of which is connected to one of the phases of the asynchronous motor, which consists in the fact that the phases of the network are cyclically connected with direct alternation to the phases of the asynchronous motor, the average voltage at the output of the direct frequency converter is regulated by changing the angles of opening of its valves relative to I in each phase of the network, control values of currents in the phases of the asynchronous motor is measured and a fixed output voltage of said inverter frequency values f _AC / 2 and the frequency of the nominal slip f _s prefecture induction motor in the range of the output voltage direct frequency converter the frequency of 0 to f _Network / 2 is formed by three sinusoidal control voltage basic sequence with a phase shift of 2T _2/3, where T ₂ period of the output voltage of the frequency converter, equal to the period of the control sinusoi voltage, form three control sinusoidal voltages of the inverse sequence with the indicated phase shift, on each unipolar half-cycle of the sinusoidal control voltage, the voltage values of these mentioned sequences are sequentially compared with the corresponding reference voltages and, if they are equal, open the valves of one of the groups of the corresponding phase of the frequency converter in the rectifier operation mode , and in each half-cycle of a sinusoidal voltage of a different polarity in Orn operation in the frequency range from f _networks / 2 to (f _nom _network -f _s) at a value of _{the network} frequency f / 2 change shape control sinusoidal voltages on a rectangular synchronize the phase control square voltages with phases of opening angles converter valves, reduce the frequency control voltages from f _network / 2 to f _s _nom , connect the phases of the induction motor to the phases of the network with a cyclic sequence of alternating phases of the network, with a frequency of rectangular voltages equal to f _s _nom fix the correspondence of phases a synchronous motor phases of the network.

В устройстве для управления частотным асинхронным электроприводом, содержащем непосредственный преобразователь частоты с естественной коммутацией, снабженный группами тиристоров, к каждой из которых подключена одна из фаз асинхронного двигателя, формирователь сигналов отсутствия токов в полуфазах асинхронного двигателя, многоканальную систему управления тиристорами преобразователя, включающую формирователи синхроимпульсов, фазодвигающие устройства, элемент 3ИЛИ, элементы 3И, усилители-формирователи, блок задания напряжения, блок задания частоты, управляемый делитель частоты, одновибратор, элемент запрета, RS-триггер, кольцевой регистр сдвига, причем входы формирователя сигналов отсутствия токов в полуфазах асинхронного двигателя соединены с датчиками тока, установленными в выходных фазах преобразователя и подключенными к фазам асинхронного двигателя, управляющие электроды тиристоров преобразователя частоты подключены к выходам усилителей-формирователей, входы которых соединены соответственно с выходами элементов 3И, входы формирователей синхроимпульсов соединены с фазами питающей сети, а выходы их соединены с седьмого по двенадцатый входами фазосдвигающих устройств, выходы первого из них соединены с первыми входами с первого по шестой элементов 3И, выходы второго фазосдвигающего устройства соединены с первыми входами с седьмого по двенадцатый элементов 3И, выходы третьего фазосдвигающего устройства соединены с первыми входами с тринадцатого по восемнадцатый элементов 3И, выход блока задания частоты, выход одновибратора соединен с R -входом RS-триггера и с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с S-входом RS-триггера, второй вход элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом формирователя сигнала отсутствия тока в фазах нагрузки. In a device for controlling a frequency asynchronous electric drive containing a direct frequency converter with natural switching, equipped with groups of thyristors, each of which is connected to one of the phases of the asynchronous motor, a signal generator of the absence of currents in the half-phases of the asynchronous motor, a multi-channel converter thyristor control system, including synchronization generators, phase-shifting devices, element 3OR, elements 3I, amplifiers-shapers, voltage setting unit, block frequency settings, controlled frequency divider, one-shot, inhibit element, RS-flip-flop, ring shift register, and the inputs of the signal generator of the absence of currents in the half-phases of the induction motor are connected to current sensors installed in the output phases of the converter and connected to the phases of the induction motor, the control electrodes of the thyristors the frequency converter is connected to the outputs of the amplifiers-shapers, the inputs of which are connected respectively with the outputs of the elements 3I, the inputs of the drivers of the clock pulses with are connected to the phases of the supply network, and their outputs are connected from the seventh to twelfth inputs of the phase shifting devices, the outputs of the first of them are connected to the first inputs from the first to sixth elements 3I, the outputs of the second phase shifting device are connected to the first inputs from the seventh to twelfth elements 3I, the outputs of the third phase shifting device connected to the first inputs from the thirteenth to eighteenth elements 3I, the output of the frequency setting unit, the output of a single-shot connected to the R-input of the RS-trigger and the inverse input of the element BAN, the output of which is connected to the S-input of the RS-flip-flop, the second input of the FORBID element is connected to the output of the driver of the signal for lack of current in the phases of the load.

Согласно изобретению устройство дополнительно снабжено командоаппаратом, задатчиком интенсивности, элементом 6ИЛИ, делителем на два, блоком модулирующих напряжений, пятью одновибраторами, пятью элементами ЗАПРЕТ, пятью RS-триггерами, элементом ИЛИ-НЕ, шестиканальным и трехканальным коммутаторами, пятью элементами 3ИЛИ, входы которых и вход первого элемента 3ИЛИ соединены с седьмым по двенадцатый выходами каждого фазосдвигателя, а выходы подключены к входам элемента 6ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом управляемого делителя частоты, выход которого подключен к шестому входу блока модулирующих напряжений и второму входу блока задания частоты, второй выход которого соединен с первым входом блока модулирующих напряжений, первый выход командоаппарата соединен с первым входом задатчика интенсивности, выход которого подключен к первому входу блока задания напряжения и первому входу блока задания частоты, второй, третий, четвертый входы блока задания напряжения соединены с выходами датчиков тока, второй выход командоаппарата соединен с четвертым входом блока модулирующих напряжений, а третий выход командоаппарата подключен к третьему входу блока модулирующих напряжений, выход одного из формирователей синхроимпульсов соединен с входом делителя на два, выход которого подключен к пятому входу блока модулирующих напряжений, с первого по шестой выходы которого соединены с первым по шестой входами фазосдвигающих устройств, седьмой выход блока модулирующих напряжений подключен к седьмому входу шестиканального коммутатора, к четвертому входу трехканального коммутатора и второму входу задатчика интенсивности, восьмой выход блока модулирующих напряжений соединен с первым входом кольцевого регистра сдвига, шесть выходов которого подключены к входам шести одновибраторов, девятый выход блока модулирующих напряжений соединен с вторым входом кольцевого регистра сдвига, первые три выхода которого подключены к восьмому, девятому и десятому входам блока модулирующих напряжений, соответственно к трем входам трехканального коммутатора, первый выход которого соединен с третьими входами первого, второго, девятого, десятого, семнадцатого и восемнадцатого элементов 3И, второй выход трехканального коммутатора соединен с третьими входами третьего, четвертого и с одиннадцатого по четырнадцатый элементов 3И, третий выход трехканального коммутатора соединен с третьими входами пятого, шестого, седьмого, восьмого, пятнадцатого и шестнадцатого элементов 3И, прямые выходы RS-триггеров подключены к первым шести входам шестиканального коммутатора, а инверсные выходы первых трех RS-триггеров соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к восьмому входу шестиканального коммутатора, первый выход которого соединен с вторыми входами первого, третьего, пятого элементов 3И, второй выход шестиканального коммутатора соединен с вторыми входами седьмого, девятого, одиннадцатого элементов 3И, третий выход шестиканального коммутатора соединен с вторыми входами тринадцатого, пятнадцатого, семнадцатого элементов 3И, четвертый выход шестиканального коммутатора соединен с вторыми входами второго, четвертого, шестого элементов 3И, пятый выход шестиканального коммутатора соединен с вторыми входами восьмого, десятого, двенадцатого элементов 3И, шестой выход шестиканального коммутатора соединен с вторыми входами четырнадцатого, шестнадцатого и восемнадцатого элементов 3И. According to the invention, the device is additionally equipped with a command device, intensity adjuster, 6OR element, two divider, modulating voltage block, five single-vibrators, five FORBID elements, five RS-flip-flops, OR-NOT element, six-channel and three-channel switches, five 3OR elements, whose inputs and the input of the first 3 OR element is connected to the seventh to twelfth outputs of each phase shifter, and the outputs are connected to the inputs of the 6 OR element, the output of which is connected to the second input of the controlled hour divider The output of which is connected to the sixth input of the modulating voltage unit and the second input of the frequency setting unit, the second output of which is connected to the first input of the modulating voltage unit, the first output of the control unit is connected to the first input of the intensity adjuster, the output of which is connected to the first input of the voltage setting unit and the first the input of the frequency setting unit, the second, third, fourth inputs of the voltage setting unit are connected to the outputs of the current sensors, the second output of the command device is connected to the fourth input of the module unit voltage, and the third output of the control unit is connected to the third input of the modulating voltage block, the output of one of the clock drivers is connected to the input of the divider by two, the output of which is connected to the fifth input of the modulating voltage block, the first to sixth outputs of which are connected to the first to sixth phase-shifting inputs devices, the seventh output of the modulating voltage block is connected to the seventh input of the six-channel switch, to the fourth input of the three-channel switch and the second input of the inter nsivnosti, the eighth output of the block of modulating voltage is connected to the first input of the ring shift register, six outputs of which are connected to the inputs of six single-vibrator, the ninth output of the block of modulating voltage is connected to the second input of the ring register of shift, the first three outputs of which are connected to the eighth, ninth and tenth inputs of the block modulating voltages, respectively, to the three inputs of a three-channel switch, the first output of which is connected to the third inputs of the first, second, ninth, tenth, seventeenth and of the eighteenth elements 3I, the second output of the three-channel switch is connected to the third inputs of the third, fourth and eleventh to fourteenth elements 3I, the third output of the three-channel switch is connected to the third inputs of the fifth, sixth, seventh, eighth, fifteenth and sixteenth elements 3I, direct outputs of RS triggers connected to the first six inputs of the six-channel switch, and the inverse outputs of the first three RS-triggers are connected to the inputs of the OR-NOT element, the output of which is connected to the eighth input of the six-channel switch, the first output of which is connected to the second inputs of the first, third, fifth elements 3I, the second output of the six-channel switch is connected to the second inputs of the seventh, ninth, eleventh elements 3I, the third output of the six-channel switch is connected to the second inputs of the thirteenth, fifteenth, seventeenth elements 3I, fourth the output of the six-channel switch is connected to the second inputs of the second, fourth, sixth elements 3I, the fifth output of the six-channel switch is connected to the second inputs of the eighth, tenth Twelfth elements 3I, the sixth switch six-channel output connected to second inputs of the fourteenth, sixteenth and eighteenth elements 3I.

На фиг. 1 изображен частотный асинхронный электропривод с непосредственным преобразователем частоты; на фиг. 2 система управления преобразователем частоты, на фиг. 3 механические характеристики двигателя, подключенного на выходе непосредственного преобразователя частоты. In FIG. 1 shows a frequency asynchronous electric drive with a direct frequency converter; in FIG. 2, the control system of the frequency converter, FIG. 3 mechanical characteristics of the motor connected to the output of the direct frequency converter.

Электропривод содержит непосредственный преобразователь частоты с группами встречно-параллельно соединенных парами тиристоров 1-18, представляющих его силовую часть 10. Управляющие электроды тиристоров подключены к выходам системы 20 управления преобразователем, первые три входа которой соединены с фазами питающей сети, следующие шесть входов выходом формирователя 21 сигналов отсутствия токов в полуфазах асинхронного двигателя 22. Три выхода командоаппарата 26 соединены с входами системы 20 управления преобразователем. The electric drive contains a direct frequency converter with groups of thyristors 1-18 opposite in parallel, representing its power part 10. The thyristor control electrodes are connected to the outputs of the converter control system 20, the first three inputs of which are connected to the phases of the supply network, the next six inputs are output of the driver 21 signals of the absence of currents in the half phases of the induction motor 22. Three outputs of the command device 26 are connected to the inputs of the converter control system 20.

Система 20 управления преобразователем (фиг. 2) содержит формирователи 27-29 синхроимпульсов, фазосдвигающие устройства 30-32, блок 33 задания напряжения, блок 34 задания частоты, задатчик 35 интенсивности разгона и торможения, управляемый делитель 36 частоты, элемент 6ИЛИ 37, блок 28 модулирующих напряжений, делитель 39 на два, кольцевой регистр 40 сдвига, одновибратор 41-46, элементы ЗАПРЕТ 47-42, RS-триггеры 53-58, элемент ИЛИ-НЕ 59, шестиканальный коммутатор 60, трехканальный коммутатор 61, элементы 3ИЛИ 62-67, элементы 3И 68-85, усилители-формирователи 86-103. The converter control system 20 (Fig. 2) contains clock drivers 27-29, phase shifting devices 30-32, voltage setting unit 33, frequency setting unit 34, acceleration and braking intensity adjuster 35, controlled frequency divider 36, element 6 OR 37, block 28 modulating voltages, divider 39 into two, ring shift register 40, single vibrator 41-46, elements FORBID 47-42, RS-triggers 53-58, element OR-NOT 59, six-channel switch 60, three-channel switch 61, elements 3 OR 62-67 , elements 3I 68-85, amplifiers-shapers 86-103.

Входы формирователей 27-29 синхроимпульсов соединены соответственно с фазами A, B, C питающей сети, а выходы их подключены соответственно к седьмому по двенадцатый входам фазосдвигающих устройств 30-32, с первого по шестой входы которых соединены с первым по шестой выходами блока 38 модулирующих напряжений. Первые шесть выходов первого фазосдвигающего устройства 30 соединены с первыми входами с первого по шестой элементов 3И 68-73, первые шесть выходов второго фазосдвигающего устройства 31 соединены с первыми входами с седьмого по двенадцатый элементов 3И 74-79, первые шесть выходов третьего фазосдвигающего устройства 32 соединены с первыми входами с тринадцатого по восемнадцатый элементов 3И 80-85, причем седьмые выходы фазосдвигающих устройств 30-32 соединены с входами элемента 3ИЛИ 62, восьмые выходы фазосдвигающих устройств 30-32 соединены с входами элемента 3ИЛИ 63, девятые выходы фазосдвигающих устройств 30-32 соединены с входами элемента ЗИЛИ 64, десятые выходы фазосдвигающих устройств 30-32 соединены с входами элемента ЗИЛИ 65, одиннадцатые выходы фазосдвигающих устройств соединены с входами ЗИЛИ 66, двенадцатые выходы фазосдвигающих устройств 30-32 соединены с входами элемента ЗИЛИ 67. Выходы элементов ЗИЛИ 62-67 соединены с входами элемента 6ИЛИ 37, выход которого подключен ко второму входу управляемого делителя 36 частоты. Выход управляемого делителя 36 частоты соединен с шестым входом блока 38 модулирующих напряжений и вторым входом блока 34 задания частоты, второй выход которого соединен с первым входом блока 38 модулирующих напряжений, а первый выход соединен с первым входом управляемого делителя 36 частоты. Первый выход командоаппарата 26 соединен с первым входом задатчика 35 интенсивности, выход которого подключен к первому входу блока 34 задания частоты и к первому входу блока 33 задания напряжения, второй, третий и четвертый входы которого соединены с выходами датчиков 23-25 тока. Второй выход командоаппарата 26 соединен с четвертым входом блока 38 модулирующих напряжений, а третий выход командоаппарата 26 соединен с третьим входом блока 38 модулирующих напряжений. Первый выход блока 33 задания напряжения соединен со вторым входом блока 38 модулирующих напряжений. The inputs of the drivers 27-29 clock pulses are connected respectively to the phases A, B, C of the supply network, and their outputs are connected respectively to the seventh through twelfth inputs of the phase shifting devices 30-32, the first through sixth inputs of which are connected to the first to sixth outputs of the block 38 of the modulating voltage . The first six outputs of the first phase shifter 30 are connected to the first inputs from the first to sixth elements 3I 68-73, the first six outputs of the second phase shifter 31 are connected to the first inputs of the seventh to twelfth elements 3I 74-79, the first six outputs of the third phase shifter 32 are connected with the first inputs from the thirteenth to eighteenth elements 3I 80-85, and the seventh outputs of the phase shifting devices 30-32 are connected to the inputs of the element 3 OR 62, the eighth outputs of the phase shifting devices 30-32 are connected to the inputs element 3 OR 63, the ninth outputs of the phase-shifting devices 30-32 are connected to the inputs of the element ZILI 64, the tenth outputs of the phase-shifting devices 30-32 are connected to the inputs of the element ZILI 65, the eleventh outputs of the phase-shifting devices are connected to the inputs of the ZILI 66, the twelfth outputs of the phase-shifting devices 30-32 are connected with the inputs of the element ZILI 67. The outputs of the elements ZILI 62-67 are connected to the inputs of the element 6 OR 37, the output of which is connected to the second input of the controlled frequency divider 36. The output of the controlled frequency divider 36 is connected to the sixth input of the modulating voltage unit 38 and the second input of the frequency setting unit 34, the second output of which is connected to the first input of the modulating voltage block 38, and the first output is connected to the first input of the controlled frequency divider 36. The first output of the control device 26 is connected to the first input of the intensity adjuster 35, the output of which is connected to the first input of the frequency setting unit 34 and to the first input of the voltage setting unit 33, the second, third and fourth inputs of which are connected to the outputs of the current sensors 23-25. The second output of the command device 26 is connected to the fourth input of the modulating voltage unit 38, and the third output of the command device 26 is connected to the third input of the modulating voltage unit 38. The first output of the voltage setting unit 33 is connected to the second input of the modulating voltage unit 38.

Выход формирователя 29 синхроимпульсов соединен с входом делителя 39 на два, выход которого соединен с пятым входом блока 38 модулирующих напряжений. Второй выход блока 33 задания напряжения соединен с седьмым входом блока 38 модулирующих напряжений. The output of the driver 29 clock is connected to the input of the divider 39 into two, the output of which is connected to the fifth input of the block 38 of the modulating voltage. The second output of the voltage setting unit 33 is connected to the seventh input of the modulating voltage unit 38.

С первого по шестой выходы блока 38 модулирующих напряжений соединены с первыми по шестой входами фазосдвигающих устройств 30-32. Седьмой выход блока 38 модулирующих напряжений подключен к седьмому входу шестиканального коммутатора 60 и четвертому входу трехканального коммутатора 61. Восьмой выход блока 38 модулирующих напряжений соединен с первым входом кольцевого регистра 40 сдвига, девятый выход блока 38 соединен с вторым входом кольцевого регистра 40 сдвига, шесть выходов которого соединены с входами одновибраторов 41-46, а первые три выхода кольцевого регистра 40 сдвига подключены к трем входам трехканального коммутатора 61 и восьмому, девятому и десятому входам блока 38 модулирующих напряжений. Первый выход трехканального коммутатора 61 соединен с третьими входами элементов 3И 68, 69, 76, 77, 84, 85, второй выход трехканального коммутатора 61 соединен с третьими входами элементов 3И 70, 71, 78-81, третий выход трехканального коммутатора 61 соединен с третьими входами элементов ЗИ 72-75, 82, 83. Прямые выходы RS-триггеров 53-58 соединены с первыми шестью входами шестиканального коммутатора 60, а инверсные выходы RS-триггеров 53-55 соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ 59, выход которого подключен к восьмому входу шестиканального коммутатора 60. From the first to the sixth outputs of the modulating voltage block 38 are connected to the first through the sixth inputs of the phase shifting devices 30-32. The seventh output of the modulating voltage block 38 is connected to the seventh input of the six-channel switch 60 and the fourth input of the three-channel switch 61. The eighth output of the modulating voltage block 38 is connected to the first input of the ring shift register 40, the ninth output of the block 38 is connected to the second input of the ring shift register 40, six outputs which are connected to the inputs of single vibrators 41-46, and the first three outputs of the ring shift register 40 are connected to three inputs of a three-channel switch 61 and the eighth, ninth and tenth inputs of the block 38 modulating voltages. The first output of the three-channel switch 61 is connected to the third inputs of the elements 3I 68, 69, 76, 77, 84, 85, the second output of the three-channel switch 61 is connected to the third inputs of the elements 3I 70, 71, 78-81, the third output of the three-channel switch 61 is connected to the third the inputs of the elements ZI 72-75, 82, 83. The direct outputs of the RS-flip-flops 53-58 are connected to the first six inputs of the six-channel switch 60, and the inverse outputs of the RS-flip-flops 53-55 are connected to the inputs of the element OR-NOT 59, the output of which is connected to the eighth input of the six-channel switch 60.

Первый выход шестиканального коммутатора 60 соединен с вторыми входами элементов ЗИ 68, 70, 72, второй выход шестиканального коммутатора 60 соединен с вторыми входами элементов ЗИ 74, 76,78, третий выход шестиканального коммутатора 60 соединен с вторыми входами элементов ЗИ 80, 82, 84, четвертый
с вторыми входами элементов 3И 69, 71, 73, пятый с вторыми входами элементов 3И 75, 77, 79, шестой с вторыми входами элементов 3И 81, 83, 85. Выход одновибратора 41 соединен с R-входом RS-триггера 53 и инверсным входом элемента ЗАПРЕТ 47. Выход одновибратора 42 соединен с R-входом RS-триггера 54 и инверсным входом элемента ЗАПРЕТ 48. Выход одновибратора 43 соединен с R-входом RS-триггера 55 и инверсным выходом элемента ЗАПРЕТ 49. Выход одновибратора 44 соединен с R-входом RS-триггера 56 и инверсным входом элемента ЗАПРЕТ 50. Выход одновибратора 45 соединен с R-входом RS-триггера 57 и инверсным входом элемента ЗАПРЕТ 51. Выход одновибратора 46 соединен с R-входом RS-триггера 58 и инверсным входом элемента ЗАПРЕТ 52. Вторые входы элементов ЗАПРЕТ 47-52 соединены соответственно с выходами формирователя 21 сигналов отсутствия токов в полуфазах нагрузки 22. Выходы элементов ЗАПРЕТ 47-52 соединены соответственно с S-входами RS-триггеров 53-58, выходы элементов ЗИ 68-85 соединены соответственно с входами усилителей-формирователей 86-103, выходы которых соответственно подключены к управляющим электродам тиристоров 1-18.The first output of the six-channel switch 60 is connected to the second inputs of the elements ZI 68, 70, 72, the second output of the six-channel switch 60 is connected to the second inputs of the elements ZI 74, 76.78, the third output of the six-channel switch 60 is connected to the second inputs of the elements ZI 80, 82, 84 fourth
with the second inputs of the elements 3I 69, 71, 73, the fifth with the second inputs of the elements 3I 75, 77, 79, the sixth with the second inputs of the elements 3I 81, 83, 85. The output of the one-shot 41 is connected to the R-input of the RS-flip-flop 53 and the inverse input element 47. The output of the single-shot 42 is connected to the R-input of the RS-flip-flop 54 and the inverse input of the element BAN 48. The output of the single-vibrator 43 is connected to the R-input of the RS-flip-flop 55 and the inverse output of the element BAN 49. The output of the single-vibrator 44 is connected to the R-input RS-flip-flop 56 and the inverse input of the element is PROHIBITED 50. The output of the single-shot 45 is connected to the R-input of the RS-flip-flop 57 and the inverted input of the element FORBID 51. The output of the one-shot 46 is connected to the R-input of the RS flip-flop 58 and the inverse input of the element FORBID 52. The second inputs of the elements FORBID 47-52 are connected respectively to the outputs of the driver 21 of the absence of currents in the half phases of the load 22. The outputs of the elements FORBID 47-52 are connected respectively to the S-inputs of RS-triggers 53-58, the outputs of the elements ZI 68-85 are connected respectively to the inputs of the amplifiers-shapers 86-103, the outputs of which are respectively connected to the control electrodes of the thyristors 1-18.

На фиг. 1-3 обозначены: U_A, U_B, U_C -напряжения фаз питающей сети; A, B, C фазы питающей сети; a, b, c фазы нагрузки 22; Ia(+), Ia(-), Ib(+), Ib(-), Ic(I), Ic(-) сигналы отсутствия тока в полуфазах нагрузки; Y1-Y18 выводы, на которые подаются сигналы включения тиристоров с индексами, соответствующими номерам тиристоров 1-18; Ia, Ib, Ic выводы, на которые подаются сигналы с датчиков 23-25 тока.In FIG. 1-3 are designated: U _A , U _B , U _C - phase voltage of the supply network; A, B, C phases of the supply network; a, b, c of the load phase 22; Ia (+), Ia (-), Ib (+), Ib (-), Ic (I), Ic (-) signals of lack of current in the half phases of the load; Y1-Y18 conclusions to which thyristor turn-on signals with indices corresponding to thyristor numbers 1-18 are supplied; Ia, Ib, Ic conclusions on which signals from current sensors 23-25 are supplied.

Устройство, реализующее предложенный способ, работает следующим образом. A device that implements the proposed method works as follows.

Напряжения питающей сети U_A, U_B, U_C поступают на входы формирователей 27-29, каждый из которых вырабатывает две инверсных последовательности импульсов частотой f_C, где f_C частота сети. Фазосдвигающие устройства 30-32, синхронизированнные с сетью с помощью соответствующих формирователей синхроимпульсов 27-29, выбирают широкие импульсы управления тиристорами от момента открывания тиристора до момента перехода синусоиды напряжения данной входной фазы через ноль. Передний фронт этих импульсов сдвигают относительно сетевого напряжения с помощью управляющих сигналов, сформированных на первых шести выходах блока 38 модулирующих напряжений и поступающих на первый-шестой входы фазосдвигающих устройств 30-32. Сигналы с первых шести выходов фазосдвигающих устройств 30-32 через соответствующие элементы 3И и усилители-формирователи 86-103 поступают на управляющие электроды соответствующих тиристоров. Сигналы с седьмого-двенадцатого выходов устройств 30-32, имеющих форму узких импульсов и перемещающихся при регулировании угла открывания тиристоров α через элементы 3ИЛИ 62-67 и 6ИЛИ 37 с частотой 6 f_C поступают на второй вход управляемого делителя 36 частоты, который формирует выходной импульсный сигнал с частотой, в N раз меньшей частоты входных импульсов.The voltage of the supply network U _A , U _B , U _C goes to the inputs of the shapers 27-29, each of which produces two inverse sequences of pulses with a frequency f _C , where f _{C is the} frequency of the network. Phase-shifting devices 30-32, synchronized with the network using the corresponding shaper of the clock pulses 27-29, choose wide thyristor control pulses from the moment the thyristor opens until the voltage sine wave of this input phase passes through zero. The leading edge of these pulses is shifted relative to the mains voltage using control signals generated at the first six outputs of the modulating voltage block 38 and fed to the first to sixth inputs of phase shifting devices 30-32. The signals from the first six outputs of the phase shifting devices 30-32 through the corresponding elements 3I and amplifiers-shapers 86-103 are fed to the control electrodes of the respective thyristors. The signals from the seventh to twelfth outputs of devices 30-32, having the form of narrow pulses and moving when adjusting the opening angle of the thyristors α through elements 3 OR 62-67 and 6 OR 37 with a frequency of 6 f _C, are fed to the second input of a controlled frequency divider 36, which forms a pulse output a signal with a frequency N times lower than the frequency of the input pulses.

Коэффициент деления N определяется кодом, поступающим с блока 34 задания частоты на первый вход управляемого делителя 36 частоты. Выходные импульсы управляемого делителя 36, имеющие частоты 6 f_C/N, поступают на шестой вход блока 38 модулирующих напряжений.The division coefficient N is determined by the code from the frequency setting unit 34 to the first input of the controlled frequency divider 36. The output pulses of the controlled divider 36, having a frequency of 6 f _C / N, are fed to the sixth input of the block 38 of the modulating voltage.

Следствием синхронизации выходного сигнала управляемого делителя 36 частоты относительно частоты напряжения питающей сети являются неопределенные состояния включения тиристоров преобразователя при регулировании угла a т.е. при различных значениях угла в полуволнах выходного напряжения может укладываться неодинаковое число пульсов сетевого напряжения, что вызывает дополнительные колебания и ухудшает гармонический состав выходного напряжения. The consequence of the synchronization of the output signal of the controlled frequency divider 36 relative to the frequency of the supply voltage is the undefined state of the thyristor on the Converter when adjusting the angle a i.e. at different values of the angle in the half-waves of the output voltage, an unequal number of pulses of the mains voltage can be stacked, which causes additional oscillations and worsens the harmonic composition of the output voltage.

Устраняется возможность возникновения неопределенных состояний путем дополнительной синхронизации выходных сигналов управляемого делителя 36 частоты по фазе с импульсами управления тиристорами вышеописанной схемой. Eliminates the possibility of uncertain states by additionally synchronizing the output signals of the controlled frequency divider 36 in phase with the thyristor control pulses of the above-described circuit.

Блок 38 модулирующих напряжений в диапазоне частот на выходе преобразователя от 0 до f_C/2 формирует три синусоидальных сигнала основной последовательности со сдвигом фаз 2Т₂/3 на первом, третьем и пятом выходах и три синусоидальных сигнала инверсной последовательности на втором, четвертом и шестом выходах, причем каждым однополярным полупериодом синусоидального сигнала последовательно модулируют в фазосдвигающих устройствах 30-32 углы открывания тиристоров в выпрямительном режиме, а каждым полупериодом другой полярности инверторного режима групп тиристоров, подключенных катодами и анодами к одной фазе нагрузки. Параметры синусоидальных сигналов задаются каналами регулирования частоты (блок 34) и амплитуды (блок 33).Block 38 modulating voltage in the frequency range of the inverter output from 0 to f _C / 2 generates three sinusoidal signal basic sequence with a phase shift of 2T _2/3 for the first, third and fifth outputs and three sinusoidal signal inversion sequence on the second, fourth and sixth outputs moreover, each unipolar half-cycle of the sinusoidal signal is sequentially modulated in phase shifting devices 30-32 the opening angles of the thyristors in the rectifier mode, and each half-cycle of a different polarity of the inverter the press of groups of thyristors connected by cathodes and anodes to one load phase. The parameters of the sinusoidal signals are set by the frequency control channels (block 34) and amplitude (block 33).

Для уменьшения влияния противо-ЭДС асинхронного двигателя на работу тиристорного преобразователя и обеспечения устойчивой работы двигателя необходимо автоматически регулировать фазовый сдвиг синусоидальных модулирующих напряжений на первых шести выходах блока 38 модулирующих напряжений. Контроль за значением момента нагрузки производится по токам статорных обмоток двигателя в блоке 33 задания напряжения. При этом обеспечивается четкое включение тиристоров по заданному алгоритму и регулируются длительности выпрямительного и инверторного режимов работы преобразователя в течение полупериода выходной частоты в функции изменения cosΦ приводного двигателя. To reduce the influence of the counter-EMF of an induction motor on the operation of the thyristor converter and ensure stable operation of the motor, it is necessary to automatically adjust the phase shift of the sinusoidal modulating voltages at the first six outputs of the block 38 of the modulating voltage. Monitoring the value of the load moment is carried out according to the currents of the stator windings of the motor in the voltage setting unit 33. This ensures a clear inclusion of thyristors according to a given algorithm and regulates the duration of the rectifier and inverter modes of operation of the converter during the half-period of the output frequency as a function of changing cosΦ of the drive motor.

Синхронизация синусоидальных сигналов блока 38 модулирующих напряжений с точкой синхронизации скорости приводного двигателя осуществляется благодаря связи первых трех выходов кольцевого регистра 40 сдвига с восьмым, девятым и десятым входами блока 38 модулирующих напряжений. При увеличении частоты на выходе преобразователя в диапазоне от f_C/2 до (f_C - f_Sном) при значении частоты f_C/2, которая формируется на выходе делителя 39 и поступает на пятый вход блока 38 модулирующих напряжений, в блоке 38 форма синусоидальных сигналов изменяется на прямоугольную, причем эти сигналы синхронизированы по фазе с импульсами управления тиристорами, благодаря синхронизации выходного сигнала управляемого делителя 36 частоты, поступающего на шестой вход блока 38 модулирующих напряжений.Synchronization of the sinusoidal signals of the block 38 of the modulating voltage with the synchronization point of the speed of the drive motor is due to the connection of the first three outputs of the annular register 40 shift with the eighth, ninth and tenth inputs of the block 38 of the modulating voltage. When the frequency at the inverter output increases in the range from f _C / 2 to (f _C - f _Snom ) at a frequency f _C / 2, which is formed at the output of the divider 39 and arrives at the fifth input of the block 38 of the modulating voltage, the block 38 has a sinusoidal shape the signal changes to a rectangular one, and these signals are synchronized in phase with the thyristor control pulses, due to the synchronization of the output signal of a controlled frequency divider 36 supplied to the sixth input of the modulating voltage block 38.

Переключение модулирующего напряжения на прямоугольную форму производится для обеспечения равенства фазовых углов на всех выходах фазосдвигающих устройств 30-32. Принципиально моменты переключения прямоугольных модулирующих напряжений формируют циклическое переключение "шестерок" тиристоров в преобразователе (через 60 эл. град. выходной частоты). Switching the modulating voltage to a rectangular shape is made to ensure equality of phase angles at all outputs of phase shifting devices 30-32. Fundamentally, the switching moments of rectangular modulating voltages form a cyclic switching of the “sixes” of thyristors in the converter (through 60 electrical degrees of the output frequency).

Поскольку 18-ти тиристорный непосредственный преобразователь частоты состоит из трех "шестерок" тиристоров, их переключение необходимо производить через 120 эл. град. выходной частоты НПЧ, для чего в системе управления использован кольцевой регистр 40 сдвига. Since the 18 thyristor direct frequency converter consists of three “sixes” of thyristors, their switching must be done through 120 e. hail. the output frequency of the NPC, for which the control system uses an annular shift register 40.

Блок 38 модулирующих напряжений состоит из набора типовых функциональных узлов: счетчики, коммутаторы, схемы сравнения, постоянные запоминающие устройства, цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи. Block 38 of the modulating voltage consists of a set of typical functional units: counters, switches, comparison circuits, read-only memory devices, digital-to-analog and analog-to-digital converters.

Импульсный сигнал с частотой, равной 6f₂, где f₂ выходная частота преобразователя, поступает с восьмого выхода блока 38 модулирующих напряжений на вход кольцевого регистра 40 сдвига. Сигнал логической единицы с первого выхода регистра 40 сдвига поступает через трехканальный коммутатор на элементы 3И 68, 69, 76, 77, 84, 85 и служит для разрешения работы следующей "шестерки" тиристоров: 1, 2, 9, 10, 17, 18.A pulse signal with a frequency equal to 6f ₂ , where f _{2 is the} output frequency of the converter, is supplied from the eighth output of the block 38 of the modulating voltage to the input of the ring shift register 40. The signal of the logical unit from the first output of the shift register 40 enters through the three-channel switch to elements 3I 68, 69, 76, 77, 84, 85 and serves to enable the operation of the following "six" thyristors: 1, 2, 9, 10, 17, 18.

После переключения логической единицы с первого выхода регистра 40 сдвига на второй разрешается работа "шестерки" тиристоров 70, 71, 78-81 и соответственно со второго на третий "шестерки" тиристоров 72-76, 82, 83. Таким образом осуществляется режим, когда через группы встречно-включенных тиристоров одновременно подключают фазы нагрузки к фазам сети A, B, C в циклической последовательности A, В, C B, C, A C, A, B. After switching the logical unit from the first output of the shift register 40 to the second, the operation of the “six” of thyristors 70, 71, 78-81 and, respectively, from the second to the third “six” of thyristors 72-76, 82, 83 are allowed. Thus, the mode is realized when groups of on-turn thyristors simultaneously connect the load phases to the phases of the network A, B, C in the cyclic sequence A, B, CB, C, AC, A, B.

Одновременно на четвертом, пятом, шестом выходах кольцевого регистра 40 сдвига формируются аналогичные последовательности импульсов со сдвигом на 180 град. относительно соответствующих последовательностей на первом, втором и третьем выходах. Эти сигналы совместно с теми, которые поступают с первых трех выходов кольцевого регистра 40 сдвига, запускают одновибраторы 41-45, выходные сигналы которых устанавливают в нулевое состояние RS-триггеры 53-58, находящиеся до этого момента в единичном состоянии. Сигналы на прямых выходах RS-триггеров 53-58, принимая нулевые значения, запрещают прохождение управляющих импульсов на тиристоры 1-18. Элементы ЗАПРЕТ 47-52 служат для исключения попадания сигналов логической единицы одновременно на оба входа RS-триггеров 53-58. At the same time, at the fourth, fifth, and sixth outputs of the ring shift register 40, similar pulse sequences with a 180 degree shift are formed. relative to the corresponding sequences in the first, second and third outputs. These signals, together with those from the first three outputs of the annular shift register 40, trigger the single-shots 41-45, the output signals of which set the RS-flip-flops 53-58, which are in a single state up to this point, to zero. The signals at the direct outputs of RS-triggers 53-58, taking zero values, prohibit the passage of control pulses to thyristors 1-18. The elements BAN 47-52 are used to prevent the logical unit signals from simultaneously entering both inputs of RS-triggers 53-58.

Выходные сигналы Ia(+), Ia(-), Ib(+), Ib(-), Ic(+), Ic(-) формирователя 21 сигналов отсутствия токов в полуфазах нагрузки могут принимать единичное значение только при отсутствии тока в соответствующей полуфазе и полном восстановлении запирающих свойств тиристоров, в остальное время сигналы Ia(+) Ic(-) принимают значение логического нуля. Принимая единичное значение, сигналы Ia(+) Ic(-), пройдя через соответствующий элемент ЗАПРЕТ, приводит RS-триггер в единичное состояние. При этом сигнал на прямом выходе соответствующего триггера принимает значение логической единицы и разрешает прохождение импульсов управления на соответствующие тиристоры. The output signals Ia (+), Ia (-), Ib (+), Ib (-), Ic (+), Ic (-) of the driver 21 of the absence of currents in the load half-phases can take a single value only if there is no current in the corresponding half-phase and the full restoration of the locking properties of the thyristors, the rest of the time, the signals Ia (+) Ic (-) take a value of logical zero. Taking a single value, the signals Ia (+) Ic (-), passing through the corresponding element BAN, brings the RS-trigger to a single state. In this case, the signal at the direct output of the corresponding trigger takes the value of a logical unit and allows the passage of control pulses to the corresponding thyristors.

Таким образом, система 20 управления обеспечивает в диапазоне выходных частот преобразователя от f_C/2 до f_C f_S _ном циклическое переключение "шестерок" тиристоров и осуществляет раздельное управление ими, используя для этого выходной сигнал элемента ИЛИ-НЕ 59, три входа которого соединены с инверсными выходами RS-триггеров 53-55. В диапазоне выходных частот от 0 до f_C/2 шестиканальный коммутатор 60 находится в положении, пропускающем все шесть сигналов с прямых выходов RS-триггеров 53-58 на элементы 3И 68-85, что обеспечивает раздельное управление тиристорами в этом диапазоне выходных частот.Thus, the control system 20 provides in the output frequency range of the Converter from f _C / 2 to f _C f _S _nom cyclic switching of the "six" thyristors and performs separate control using the output signal of the OR-NOT 59 element, the three inputs of which are connected with inverse outputs of RS-triggers 53-55. In the range of output frequencies from 0 to f _C / 2, the six-channel switch 60 is in a position that passes all six signals from the direct outputs of RS-flip-flops 53-58 to elements 3I 68-85, which provides separate control of thyristors in this range of output frequencies.

Трехканальный коммутатор 61 в диапазоне выходных частот от 0 до f_C/2 находится в положении, пропускающем сигнал логической единицы на третьи входы всех элементов 3И. В диапазоне от f_C/2 до f_C - f_S _ном коммутатор 61 пропускает на соответствующие элементы ЗИ три первых выходных сигнала кольцевого регистра 40 сдвига, накладывая дополнительный модулирующий сигнал с частотой f_M, где f_M - частота модулирующего сигнала, на импульсы, поступающие на элементы ЗИ 68-85 с фазосдвигающих устройств 30-32. Причем выходная частота преобразователя при этом определяется как разница между f_C и f_M. При этом задатчик 35 интенсивности должен работать на уменьшение входного сигнала блока 34 задания частоты, уменьшая в результате частоту и соответственно увеличивая выходную частоту преобразователя. Переключение режима работы задатчика интенсивности осуществляется по сигналу с седьмого выхода блока 38 модулирующих напряжений.Three-channel switch 61 in the range of output frequencies from 0 to f _C / 2 is in a position that transmits a signal of a logical unit to the third inputs of all elements 3I. In the range from f _C / 2 to f _C - f _S _{nom, the} switch 61 passes the first three output signals of the ring shift register 40 to the corresponding ZI elements, superimposing an additional modulating signal with a frequency f _M , where f _M is the frequency of the modulating signal, onto the pulses, arriving at the elements ZI 68-85 with phase-shifting devices 30-32. Moreover, the output frequency of the Converter is defined as the difference between f _C and f _M. In this case, the intensity adjuster 35 should work to reduce the input signal of the frequency setting unit 34, thereby decreasing the frequency and accordingly increasing the output frequency of the converter. Switching the mode of operation of the intensity controller is carried out by a signal from the seventh output of the block 38 of the modulating voltage.

Реверсирование двигателя производится изменением порядка чередования двух модулирующих напряжений с учетом инверсий на выходе блока 38. При этом информация на формирование модулирующих напряжений вносится для реверсируемых фаз в постоянное запоминающее устройство каждой реверсируемой фазы. Выборка соответствующей информации обеспечивается сигналом, формируемым в командоаппарате 26. The motor is reversed by changing the alternating order of two modulating voltages taking into account inversions at the output of block 38. In this case, information on the formation of modulating voltages is entered for the reversible phases into the read-only memory of each reversed phase. The selection of relevant information is provided by a signal generated in the command device 26.

Сигнал, поступающий с третьего выхода командоаппарата 26 на третий вход блока 38 модулирующих напряжений, подает команду реверс и изменяет тем самым порядок следования выходных сигналов модулирующих напряжений с блока 38. The signal from the third output of the command device 26 to the third input of the modulating voltage block 38 gives a reverse command and thereby changes the sequence of the output signals of the modulating voltage from block 38.

По сигналу со второго выхода командоаппарата 26 и при достижении значения частоты f_S _ном на выходе блока 34 задания частоты на девятом выходе блока 38 модулирующих напряжений формируется сигнал, поступающий на второй вход регистра 40 сдвига и фиксирующий его выходные импульсы в том состоянии, в котором они находятся в этот момент времени. При этом выходное напряжение преобразователя определяется работой той "шестерки" тиристоров, которая к этому моменту находилась в рабочем состоянии, т.е. на которую поступали импульсы управления тиристорами.According to the signal from the second output of the command device 26 and when the frequency f _S _{nom is} reached, the output of the frequency setting unit 34 at the ninth output of the modulating voltage unit 38 generates a signal that arrives at the second input of the shift register 40 and fixes its output pulses in the state in which they are at this point in time. In this case, the output voltage of the converter is determined by the operation of the “six” thyristors, which at that moment was in working condition, i.e. which received thyristor control pulses.

Связь между выходом управляемого делителя 36 частоты и вторым входом блока 34 задания частоты необходима для осуществления дискретного переключения коэффициента деления частоты в переходных режимах. The connection between the output of the controlled frequency divider 36 and the second input of the frequency setting unit 34 is necessary for discrete switching of the frequency division coefficient in transient conditions.

Реализация предлагаемых способа и устройства позволяет формировать устойчивые механические характеристики асинхронного электродвигателя, управляемого от 18-ти тиристорного НПЧ с ЕК в диапазоне частот вращения 0,03-1,0 n_ном (фиг. 3).Implementation of the proposed method and device allows the formation of stable mechanical characteristics of an asynchronous electric motor controlled from an 18-thyristor low-frequency converter with an EC in the frequency range of 0.03-1.0 n _nom (Fig. 3).

Claims

1. A method of controlling a frequency asynchronous electric drive with a direct frequency converter with natural switching and groups of thyristors, each of which is connected to one of the phases of the induction motor, which consists in connecting the phases of the network to the phases of the induction motor cyclically with direct alternation, the average voltage value the output of the direct frequency converter is controlled by changing the opening angles of its thyristors relative to the voltage in each phase of the network, control the current values in f azah asynchronous motor, characterized in that the measured and record the output voltage of said converter with the values of the frequency f _c _e _t _i / 2 and the frequency of the nominal slip f _s _n _o _m induction motor in the range of the output voltage frequency of direct frequency converter between 0 and f _with _f _and _t / 2 is formed with three control phases shifted sinusoidal voltage main sequence ₂ of 2T / 3, where f _c _e _t _and frequency T ₂ period of the output voltage of the frequency converter, equal to the period of the control sinusoidal voltage, form three control sinusoidal voltages of the inverse sequence with the indicated phase shift, on each unipolar half-cycle of the sinusoidal control voltage, the voltage values of these sequences are sequentially compared with the corresponding reference voltages and, if they are equal, the thyristors of one of the groups of the corresponding phase of the frequency converter are opened in the rectifier operation mode , and in each half-cycle of a sinusoidal voltage of a different polarity in invert Orn operation in the frequency range f _c _e _t _i / 2 to (f _Network - f _s _SG), a value of the frequency f _c _e _t _i / 2 change shape control sinusoidal voltages on a rectangular synchronize the phase control square voltages angles phases opening the thyristor converter, reduce the frequency of the control voltages by f _t _and _f _c / 2 and f _s _n _o _m, connection is performed above the phase induction motor to the phases of the network with network cyclic phase sequence, a value of the frequency of the rectangular voltage equal to f _s _m _of fixed line phase asynchronous motor mains phases.

2. A device for controlling a frequency asynchronous electric drive, containing a direct frequency converter with natural switching and groups of thyristors, each of which is connected to one of the phases of the asynchronous motor, a signal driver for the absence of currents in the half-phases of the induction motor, a multichannel control system of the thyristors of the converter, including clock drivers, phase shifting devices, element 3OR, elements 3I, amplifiers-shapers, voltage setting unit, task unit frequency, a controlled frequency divider, a one-shot, a prohibition element, an RS-flip-flop, a ring shift register, and the inputs of the signal generator of the absence of currents in the half-phases of an induction motor are connected to current sensors installed in the output phases of the frequency converter and connected to the phases of the asynchronous motor, thyristor control electrodes the frequency converter is connected to the outputs of the amplifier-drivers, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the 3I elements, the inputs of the drivers of the clock pulses with are dined with the phases of the supply network, and their outputs are connected to the seventh to twelfth inputs of the phase shifting devices, the outputs of the first of them are connected to the first inputs from the first to sixth elements 3I, the outputs of the second phase shifting device are connected to the first inputs from the seventh to twelfth elements 3I, the outputs of the third phase shifter connected to the first inputs from the thirteenth to eighteenth elements 3I, the first output of the frequency setting unit is connected to the first input of a controlled frequency divider, the output of a single-vibrator is connected is connected with the R-input of the RS-flip-flop and with the inverse input of the FORBID element, the output of which is connected to the S-input of the RS-flip-flop, the second input of the element is FORBID connected to the output of the driver of the signal for lack of current in the phases of the load, characterized in that an additional command device, master intensities, element 6 OR, divider by two, block of modulating voltages, five single vibrators, five elements BAN, five RS-flip-flops, element OR-NOT, six-channel and three-channel switches, five elements 3 OR, the inputs of which and the input of the first element 3 OR soy inen with the seventh to twelfth outputs of each phase shifter, and the outputs are connected to the inputs of the 6OR element, the output of which is connected to the second input of the controlled frequency divider, the output of which is connected to the sixth input of the modulating voltage unit and the second input of the frequency setting unit, the second output of which is connected to the first the input of the modulating voltage unit, the first output of the control unit is connected to the first input of the intensity adjuster, the output of which is connected to the first input of the voltage setting unit and the first input at the frequency setting unit, the second, third, fourth inputs of the voltage setting unit are connected to the outputs of the current sensors, and the first, second outputs of the voltage setting unit are connected to the second and seventh inputs of the modulating voltage unit, the second output of the command device is connected to the fourth input of the modulating voltage unit, and the third output of the control unit is connected to the third input of the modulating voltage block, the output of one of the clock drivers is connected to the input of the divider by two, the output of which is connected to the fifth input of the unit and the modulating voltages, the first to sixth outputs of which are connected to the first to sixth inputs of the phase shifting devices, the seventh output of the modulating voltage block is connected to the seventh input of the six-channel switch, to the fourth input of the three-channel switch and the second input of the intensity adjuster, the eighth output of the modulating voltage block is connected to the first the input of the annular shift register, six outputs of which are connected to the inputs of six single vibrators, the ninth output of the block of modulating voltage is connected to the second m input of the circular shift register, the first three outputs of the circular shift register are connected to the eighth, ninth and tenth inputs of the modulating voltage block, respectively, to the three inputs of the three-channel switch, the first output of which is connected to the third inputs of the first, second, ninth, tenth, seventeenth and eighteenth elements 3I, the second output of the three-channel switch is connected to the third inputs of the third, fourth and eleventh to fourteenth elements 3I, the third output of the three-channel switch is connected with the third inputs of the fifth, sixth, seventh, eighth, fifteenth and sixteenth elements 3I, the direct outputs of the RS flip-flops are connected to the first six inputs of the six-channel switch, and the inverse outputs of the first three RS-flip-flops are connected to the inputs of the OR-NOT element, the output of which is connected to the eighth input of the six-channel switch, the first output of which is connected to the second inputs of the first, third, fifth elements 3I, the second output of the six-channel switch is connected to the second inputs of the seventh, ninth, eleventh elements 3I , the third output of the six-channel switch is connected to the second inputs of the thirteenth, fifteenth, seventeenth elements 3I, the fourth output of the six-channel switch is connected to the second inputs of the second, fourth, sixth elements 3I, the fifth output of the six-channel switch is connected to the second inputs of the eighth, tenth, twelfth elements 3I, sixth the output of the six-channel switch is connected to the second inputs of the fourteenth, sixteenth, eighteenth elements 3I.