RU2340997C1 - Method of frequency converter control - Google Patents

Method of frequency converter control Download PDF

Info

Publication number
RU2340997C1
RU2340997C1 RU2007110473/09A RU2007110473A RU2340997C1 RU 2340997 C1 RU2340997 C1 RU 2340997C1 RU 2007110473/09 A RU2007110473/09 A RU 2007110473/09A RU 2007110473 A RU2007110473 A RU 2007110473A RU 2340997 C1 RU2340997 C1 RU 2340997C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
load
frequency converter
controlled
voltage
controlled valves
Prior art date
Application number
RU2007110473/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007110473A (en
Inventor
Евгений Михайлович Силкин (RU)
Евгений Михайлович Силкин
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Электроника силовая"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Электроника силовая" filed Critical Закрытое акционерное общество "Электроника силовая"
Priority to RU2007110473/09A priority Critical patent/RU2340997C1/en
Publication of RU2007110473A publication Critical patent/RU2007110473A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2340997C1 publication Critical patent/RU2340997C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention is related to electrotechnics and may be used in design of control systems with valve frequency converters for induction heaters. Method of frequency converter control with implicitly expressed link of direct current, which contains at least one three-phase bridge on controlled valves and works for the load as oscillating circuit, consists in generation and alternate supply of control pulses to controlled valves that form direct and reverse voltage half-waves in the load, cyclical change of working controlled valves groups, synchronised with change of instantaneous values of phased or linear supply voltages. After another controlled valve that forms direct or reverse voltage half-wave in the load is disconnected, its neighboring controlled valve is connected, and connection of another controlled valve that forms direct or reverse half-waves of voltage in load is performed after disconnection of specified neighboring controlled valve.
EFFECT: higher reliability of frequency converter operation with implicitly expressed DC link.
2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнологии и может быть использовано при проектировании систем управления с вентильными преобразователями частоты для индукционных нагревателей и других электротехнологических нагрузок. Изобретение повышает надежность работы согласованного резонансного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока.The invention relates to electrical technology and can be used in the design of control systems with valve frequency converters for induction heaters and other electrotechnological loads. The invention improves the reliability of a matched resonant frequency converter with an implicit DC link.

Известен способ управления преобразователем частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока, содержащим трехфазный мост на управляемых вентилях, работающим на нагрузку в виде колебательного контура, заключающийся в формировании и поочередной подаче импульсов управления на управляемые вентили, формирующие прямую и обратную полуволны напряжения на нагрузке, циклическом изменении групп работающих управляемых вентилей, синхронизированном с изменением мгновенных значений фазных напряжений питания (Акодис М.М., Курашко Ю.И. Стабилизация напряжения в последовательных преобразователях частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока // Тез. докл. всесоюзной науч. технич. конф,, посвящ. вентильным преобразователям частоты (схемам и коммутационным процессам), Свердловск, 1969. - С.50).A known method of controlling a frequency converter with an implicit DC link containing a three-phase bridge on controlled valves operating on a load in the form of an oscillating circuit, which consists in the formation and alternating supply of control pulses to controlled valves, forming forward and reverse half-wave voltage at the load, cyclic change groups of operating controlled valves synchronized with a change in the instantaneous values of the phase supply voltages (Akodis M.M., Kurashko Yu.I. Stabiliz tion voltage in successive frequency converters with implicit DC link // Abstracts-Union Scientific techn ,, Conf devoted to the converter frequency (commutation processes and schemes), Sverdlovsk, 1969. -..... P.50).

Недостатком способа управления согласованного резонансного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока является низкая надежность работы преобразователя частоты на изменяющуюся электротехнологическую нагрузку. Это обусловлено высокими уровнями напряжений на элементах схемы преобразователя частоты и перенапряжений на управляемых вентилях, возникающих при их выключении, за счет обрыва тока последовательных дросселей, что может привести к выходу управляемых вентилей из строя, а также высокими уровнями электромагнитных помех, возникающих при коммутациях управляемых вентилей, что может привести к сбоям в системе управления.The disadvantage of the control method of a matched resonant frequency converter with an implicit DC link is the low reliability of the frequency converter for a changing electrical load. This is due to high voltage levels on the elements of the frequency converter circuit and overvoltages on the controlled valves that occur when they are turned off, due to the interruption of the current of the series chokes, which can lead to the failure of the controlled valves, as well as high levels of electromagnetic interference arising from switching controlled valves , which can lead to malfunctions in the control system.

Известен способ управления преобразователем частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока, содержащим три однофазных моста на управляемых вентилях, работающим на нагрузку в виде колебательного контура, заключающийся в формировании и поочередной подаче импульсов управления на управляемые вентили, формирующие прямую и обратную полуволны напряжения на нагрузке, циклическом изменении групп работающих управляемых вентилей, синхронизированном с изменением мгновенных значений линейных напряжений питания (Теория работы бестрансформаторного преобразователя частоты с неявным звеном постоянного тока / И.И.Кантер, Н.П.Митяшин, В.В.Пятницын и др. // Тиристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева металлов. Межвуз. науч. сб. трудов. 1977, №7. - С.83-91).A known method of controlling a frequency converter with an implicit DC link containing three single-phase bridges on controlled gates, operating on a load in the form of an oscillating circuit, which consists in the formation and alternating supply of control pulses to controlled gates, forming forward and reverse half-waves of voltage at the load, cyclic a change in the groups of operating controlled gates, synchronized with a change in the instantaneous values of the linear supply voltages (Theory of operation of transf core frequency converter with an implicit DC link / I.I. Kanter, N.P. Mityashin, V.V. Pyatnitsyn et al. // Thyristor frequency converters for induction heating of metals. Interuniversity scientific collection of works. 1977, No. 7. - S.83-91).

Недостатком способа управления согласованного резонансного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока является низкая надежность работы преобразователя частоты. Это обусловлено высокими уровнями напряжений на управляемых вентилях при работе на изменяющуюся в широких пределах электротехнологическую нагрузку, что может привести к выходу их из строя.The disadvantage of the control method of a matched resonant frequency converter with an implicit DC link is the low reliability of the frequency converter. This is due to high voltage levels on the controlled valves when working on a widely varying electrotechnological load, which can lead to their failure.

Известен способ управления преобразователем частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока, содержащим трехфазный мост на управляемых вентилях, работающим на нагрузку в виде колебательного контура, заключающийся в формировании и поочередной подаче импульсов управления на управляемые вентили, формирующие прямую и обратную полуволны напряжения на нагрузке, циклическом изменении групп работающих управляемых вентилей, синхронизированном с изменением мгновенных значений фазных напряжений питания, изменении частоты подачи импульсов управления на управляемые вентили (Kasahara H. Equivalent circuit of high frequency cycloconverter and its application. Electrical Engineering in Japan. 1981, Vol.101, No.6. - P.47-54).A known method of controlling a frequency converter with an implicit DC link containing a three-phase bridge on controlled valves operating on a load in the form of an oscillating circuit, which consists in the formation and alternating supply of control pulses to controlled valves, forming forward and reverse half-wave voltage at the load, cyclic change groups of operating controlled gates, synchronized with a change in the instantaneous values of the phase supply voltage, a change in the frequency of the pulse s control to controlled valves (Kasahara H. Equivalent circuit of high frequency cycloconverter and its application Electrical Engineering in Japan in 1981, Vol.101, No.6 -... P.47-54).

Указанный способ управления согласованным резонансным преобразователем частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока является наиболее близким по технической сущности к изобретению и выбран в качестве прототипа.The specified method of controlling a matched resonant frequency converter with an implicit DC link is the closest in technical essence to the invention and is selected as a prototype.

Недостатком прототипа является низкая надежность работы преобразователя частоты. Это обусловлено высокими уровнями напряжений на элементах схемы преобразователя и перенапряжений на управляемых вентилях, возникающих при их выключении, высокими скоростями нарастания прямого напряжения и прямого тока управляемых вентилей, высокими уровнями электромагнитных помех, возникающих при коммутациях управляемых вентилей, что может привести к выходу управляемых вентилей из строя или к сбоям в системе управления преобразователя частоты.The disadvantage of the prototype is the low reliability of the frequency converter. This is due to high levels of voltage on the elements of the converter circuit and overvoltages on the controlled valves that occur when they are turned off, high slew rates of forward voltage and direct current of the controlled valves, high levels of electromagnetic interference arising from switching controlled valves, which can lead to the exit of controlled valves from malfunction or malfunction in the control system of the frequency converter.

Изобретение направлено на решение задачи повышения надежности работы согласованного резонансного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока, что является целью изобретения.The invention is aimed at solving the problem of improving the reliability of a matched resonant frequency converter with an implicit DC link, which is the purpose of the invention.

Указанная цель достигается тем, что в способе управления преобразователем частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока, содержащим не менее одного трехфазного моста на управляемых вентилях, работающим на нагрузку в виде колебательного контура, заключающийся в формировании и поочередной подаче импульсов управления на управляемые вентили, формирующие прямую и обратную полуволны напряжения на нагрузке, циклическом изменении групп работающих управляемых вентилей, синхронизированном с изменением мгновенных значений фазных или линейных напряжений питания, после выключения очередного управляемого вентиля, формирующего прямую или обратную полуволны напряжения на нагрузке, включают смежный с ним управляемый вентиль, а включение очередного управляемого вентиля, формирующего обратную или прямую полуволны напряжения на нагрузке, производят после выключения указанного смежного управляемого вентиля.This goal is achieved by the fact that in the method of controlling a frequency converter with an implicit DC link containing at least one three-phase bridge on controlled valves, operating on a load in the form of an oscillating circuit, which consists in the formation and alternating supply of control pulses to controlled valves forming a direct and the reverse half-wave of the voltage at the load, a cyclic change in the groups of working controlled valves, synchronized with a change in the instantaneous values of phase or linear voltage supply after turning off the next regulation valve, forming a direct or inverse half-wave voltage to a load adjacent thereto include a controllable valve, and the inclusion of another regulation valve, forming a direct or inverse half-wave of the load voltage, produced after turning off of said adjacent regulation valve.

Существенным отличием, характеризующим изобретение, является повышение надежности работы согласованного резонансного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока, что достигается снижением уровней напряжений на элементах преобразователя при работе на изменяющуюся электротехнологическую нагрузку (ограничением раскачки) и перенапряжений на управляемых вентилях, возникающих при их выключении, снижением скоростей нарастания прямого напряжения на управляемых вентилях и прямого тока управляемых вентилей, снижением уровней электромагнитных помех, возникающих при коммутациях.A significant difference characterizing the invention is to increase the reliability of a matched resonant frequency converter with an implicit DC link, which is achieved by lowering the voltage levels on the converter elements when working on a changing electrical load (limiting swing) and overvoltages on controlled valves that occur when they are turned off, a decrease in the rates of rise of direct voltage on controlled valves and direct current of controlled valves, lower low levels of electromagnetic interference arising during switching.

Повышение надежности работы согласованного резонансного преобразователя частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока при управлении по заявляемому способу является полученным техническим результатом, обусловленным новыми действиями в способе, порядком их осуществления, то есть отличительными признаками изобретения. Таким образом, отличительные признаки заявляемого способа управления согласованным резонансным преобразователем частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока являются существенными.Improving the reliability of the operation of a coordinated resonant frequency converter with an implicitly expressed DC link during control by the claimed method is the obtained technical result due to new actions in the method, the order of their implementation, that is, the distinguishing features of the invention. Thus, the distinguishing features of the proposed method for controlling a matched resonant frequency converter with an implicit DC link are significant.

На фиг.1 приведен пример электрической схемы преобразователя частоты с одним трехфазным мостом на управляемых вентилях, на фиг.2 представлены временные диаграммы, поясняющие принцип управления преобразователем частоты.Figure 1 shows an example of an electrical circuit of a frequency converter with one three-phase bridge on controlled valves, figure 2 presents timing diagrams explaining the principle of control of the frequency converter.

Согласованный резонансный преобразователь частоты содержит подключенный к входным выводам преобразователя частоты выводами переменного тока трехфазный мост на шести управляемых вентилях 1-6, выводы постоянного тока которого замкнуты и подключены к выходному выводу преобразователя частоты через последовательно соединенные дроссель насыщения 7 и разделительный конденсатор 8, второй выходной вывод преобразователя частоты подключен к нулевому выводу корпуса устройства. К выходным выводам преобразователя частоты подключается нагрузка 9.The matched resonant frequency converter comprises a three-phase bridge connected to the input terminals of the frequency converter by AC terminals with six controlled valves 1-6, the DC terminals of which are closed and connected to the output terminal of the frequency converter through a series-connected saturation inductor 7 and a isolation capacitor 8, a second output terminal the frequency converter is connected to the zero output of the device housing. A load 9 is connected to the output terminals of the frequency converter.

Дроссель насыщения 7 в схеме преобразователя частоты снижает скорость нарастания тока при включении и спаде тока управляемых вентилей за счет изменения индуктивности при изменении величины тока через него. Одновременно снижается величина обратного тока восстановления управляемых вентилей 1-6, скорость нарастания прямого напряжения и уровень коммутационных перенапряжений на управляемых вентилях 1-6.The saturation inductor 7 in the frequency converter circuit reduces the current rise rate when switching on and off the current of the controlled valves by changing the inductance when the current through it changes. At the same time, the value of the reverse recovery current of the controlled valves 1-6, the rate of increase of the forward voltage and the level of switching overvoltages on the controlled valves 1-6 are reduced.

Разделительный конденсатор 8 обеспечивает коммутационные процессы управляемых вентилей 1-6, а также ограничение тока в нагрузке 9 и вентилях 1-6 в рабочем и в аварийных режимах при частичном или глухом (полном) коротком замыкании.Separating capacitor 8 provides switching processes of controlled valves 1-6, as well as limiting the current at load 9 and valves 1-6 in operating and emergency conditions with a partial or deaf (full) short circuit.

Согласованный резонансный преобразователь частоты в установившемся режиме работает следующим образом. К входным выводам преобразователя частоты подключается трехфазный источник переменного напряжения питания. Частота первой гармоники выходного сигнала устройства в общем случае может быть выше частоты переменного напряжения питания более чем в 6 раз (работа на частоте меньшей частоты переменного напряжения питания не рассматривается). Импульсы управления на управляемые вентили 1, 3, 5 и 2, 4, 6 поступают поочередно с частотой, равной частоте выходного сигнала устройства.A matched resonant frequency converter in steady state operates as follows. A three-phase AC voltage source is connected to the input terminals of the frequency converter. The frequency of the first harmonic of the output signal of the device in the general case can be higher than the frequency of the alternating voltage by more than 6 times (operation at a frequency lower than the frequency of the alternating voltage is not considered). The control pulses to the controlled valves 1, 3, 5 and 2, 4, 6 arrive alternately with a frequency equal to the frequency of the output signal of the device.

Ток через нагрузку 9 имеет колебательный характер. Выключение очередного управляемого вентиля 1-6 происходит в момент колебательного спада тока через управляемый вентиль 1-6 и нагрузку 9 до нулевого значения. Параметры элементов последовательного колебательного контура нагрузочной цепи (емкость разделительного конденсатора 8 и индуктивность нагрузки 9) выбираются из условия равенства или превышения частоты основной гармоники выходного сигнала преобразователя частоты более чем в 2 раза (работа с более низкой собственной частотой последовательного колебательного контура нагрузочной цепи не рассматривается).The current through the load 9 has an oscillatory character. Turning off the next controlled valve 1-6 occurs at the time of the oscillatory current drop through the controlled valve 1-6 and the load 9 to zero. The parameters of the elements of the series oscillatory circuit of the load circuit (the capacitance of the isolation capacitor 8 and the inductance of the load 9) are selected from the condition that the fundamental frequency of the output signal of the frequency converter is equal to or exceeds the frequency by more than 2 times (operation with a lower natural frequency of the series oscillatory circuit of the load circuit is not considered) .

Если входное переменное напряжение в первой фазе источника переменного напряжения питания (соединена с общей точкой соединения управляемых вентилей 1, 2) ua условно положительной полярности относительно потенциала нулевого вывода корпуса устройства является в данный момент времени наибольшим, а входное переменное напряжение, например, в третьей фазе (соединена с общей точкой соединения управляемых вентилей 5, 6) uc условно отрицательной полярности относительно потенциала нулевого вывода корпуса устройства является наименьшим, то подается импульс управления на управляемый вентиль 1 (u1). В нагрузке 9 формируется импульс тока положительной полярности. Ток протекает от входного вывода первой фазы к нулевому выводу корпуса устройства по цепи: + -1-7-8-9-о. Разделительный конденсатор 8 перезаряжается до напряжения условно положительной полярности, которое превышает напряжение питания. После выключения управляемого вентиля 1 включается управляемый вентиль 2 (импульс управления u2). При этом ток протекает в противоположном направлении, разряжая разделительный конденсатор 8 по цепи: 8-7-2-+-o-9-8.В интервале проводимости управляемого вентиля 2 управляемый вентиль 1 может восстанавливать свои управляющие свойства (если используются управляемые вентили с неполной управляемостью), а часть электромагнитной энергии накопленной в поле разделительного конденсатора 8 рекуперируется в фазу источника переменного напряжения питания. Возврат излишней электромагнитной энергии от элементов колебательного контура нагрузочной цепи обеспечивает стабилизацию режима работы преобразователя частоты на переменную электротехнологическую нагрузку 9. После частичного разряда разделительного конденсатора 8 и колебательного спада тока до нулевого значения управляемый вентиль 2 выключается. Далее включается управляемый вентиль 6 (импульс управления u6) непосредственно после выключения управляемого вентиля 2 либо через интервал регулируемой паузы. Ток протекает от нулевого вывода корпуса устройства к входному выводу третьей фазы по цепи: o-9-8-7-6- -. Ток через нагрузку 9 имеет условно отрицательное направление. Разделительный конденсатор 8 перезаряжается до напряжения условно отрицательной полярности, которое превышает по модулю напряжение питания. После колебательного спада тока через управляемый вентиль 6 до нулевого значения включают управляемый вентиль 5 (импульс управления u5). Ток протекает в противоположном (условно положительном) направлении, разряжая разделительный конденсатор 8 по цепи: 8-9-о- - -5-7-8. В интервале проводимости управляемого вентиля 5 управляемый вентиль 6 может восстанавливать свои управляющие свойства (если используются управляемые вентили с неполной управляемостью), а часть электромагнитной энергии накопленной в поле разделительного конденсатора 8 рекуперируется в источник переменного напряжения питания. Далее, если входное переменное напряжение в первой фазе источника переменного напряжения питания относительно потенциала нулевого вывода корпуса устройства является по-прежнему наибольшим, а входное переменное напряжение в третьей фазе продолжает оставаться наименьшим, то снова подаются импульсы управления на управляемый вентиль 1, а затем, последовательно, на управляемые вентили 2, 6, 5. С момента включения управляемого вентиля 1 заканчивается частный цикл в работе преобразователя частоты (период выходного переменного сигнала).If the input alternating voltage in the first phase of the source of alternating voltage (connected to a common connection point of the controlled valves 1, 2) u a conditionally positive polarity with respect to the potential of the zero output of the device’s case is currently the highest, and the input alternating voltage, for example, in the third phase (connected to a common connection point of the controlled valves 5, 6) u with a conditionally negative polarity with respect to the potential of the zero output of the device’s case is the smallest, then the control pulse to the controlled valve 1 (u 1 ). In the load 9, a current pulse of positive polarity is formed. Current flows from the input terminal of the first phase to the zero terminal of the device housing along the circuit: + -1-7-8-9-о. The isolation capacitor 8 is recharged to a voltage of conditionally positive polarity, which exceeds the supply voltage. After turning off the controlled valve 1, the controlled valve 2 is turned on (control pulse u 2 ). In this case, the current flows in the opposite direction, discharging the isolation capacitor 8 along the circuit: 8-7-2 - + - o-9-8. In the conduction interval of the controlled valve 2, the controlled valve 1 can restore its control properties (if controlled valves with incomplete controllability), and part of the electromagnetic energy accumulated in the field of the separation capacitor 8 is recovered in the phase of the source of alternating voltage. The return of excess electromagnetic energy from the elements of the oscillatory circuit of the load circuit ensures the stabilization of the frequency converter to an alternating electrotechnological load 9. After a partial discharge of the isolation capacitor 8 and the oscillatory current drop to zero, the controlled valve 2 is turned off. Next, the controlled valve 6 (control pulse u 6 ) is turned on immediately after the controlled valve 2 is turned off or after an interval of adjustable pause. Current flows from the zero output of the device to the input terminal of the third phase along the circuit: o-9-8-7-6- -. The current through the load 9 has a conditionally negative direction. The isolation capacitor 8 is recharged to a voltage of conditionally negative polarity, which exceeds the supply voltage modulo. After the oscillatory decrease in current through the controlled valve 6 to zero, turn on the controlled valve 5 (control pulse u 5 ). The current flows in the opposite (conditionally positive) direction, discharging the isolation capacitor 8 along the circuit: 8-9-o- - -5-7-8. In the conduction interval of the controlled valve 5, the controlled valve 6 can restore its control properties (if controlled valves with incomplete controllability are used), and a part of the electromagnetic energy accumulated in the field of the separation capacitor 8 is recovered to an AC voltage source. Further, if the input AC voltage in the first phase of the AC voltage source relative to the potential of the zero output of the device case is still the largest, and the input AC voltage in the third phase continues to be the smallest, then control pulses are again applied to the controlled valve 1, and then, sequentially , to controlled valves 2, 6, 5. From the moment the controlled valve 1 is turned on, the private cycle in the operation of the frequency converter ends (period of the output variable signal).

Изменение уровней напряжений в фазах источника переменного напряжения питания приводит к циклическому переходу токов на следующих периодах выходного переменного сигнала последовательно на управляемые вентили 2, 3, 4, 5, 6, 1 в анодной и катодной группах трехфазного моста. Количество периодов выходного переменного сигнала, которое формируется на 1/3 части периода переменного напряжения питания определяется соотношением частот выходного переменного сигнала и переменного напряжения питания. Электромагнитные процессы при циклической смене управляемых вентилей в анодной 2, 4, 6 и катодной 1, 3, 5 группах трехфазного моста полностью аналогичны рассмотренным выше. Схема преобразователя частоты может содержать два или более трехфазных мостов на управляемых вентилях, включенных встречно-параллельно. В этом случае управление осуществляется аналогично. Но циклическая смена управляемых вентилей синхронизируется с изменением мгновенных значений линейных напряжений питания.Changing the voltage levels in the phases of the source of alternating voltage supply leads to a cyclic transition of currents in the following periods of the output alternating signal sequentially to controlled valves 2, 3, 4, 5, 6, 1 in the anode and cathode groups of the three-phase bridge. The number of periods of the output alternating signal, which is formed on 1/3 of the period of the alternating voltage, is determined by the ratio of the frequencies of the output alternating signal and the alternating voltage. Electromagnetic processes during a cyclic change of controlled valves in the anode 2, 4, 6 and cathode 1, 3, 5 groups of a three-phase bridge are completely similar to those discussed above. The frequency converter circuit may contain two or more three-phase bridges on controlled gates connected in counter-parallel. In this case, control is carried out similarly. But the cyclic change of controlled valves is synchronized with a change in the instantaneous values of the linear supply voltages.

Таким образом, способ управления преобразователем частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока, содержащим не менее одного трехфазного моста на управляемых вентилях, работающим на нагрузку в виде колебательного контура, реализуется следующими действиями. Формируются и поочередно подаются импульсы управления на управляемые вентили, формирующие прямую и обратную полуволны напряжения на нагрузке. Циклически изменяются группы работающих управляемых вентилей синхронно с изменением мгновенных значений фазных или линейных напряжений питания. После выключения очередного управляемого вентиля, формирующего прямую или обратную полуволны напряжения на нагрузке, включают смежный с ним управляемый вентиль, а включение очередного управляемого вентиля, формирующего обратную или прямую полуволны напряжения на нагрузке, производят после выключения указанного смежного управляемого вентиля.Thus, the method of controlling a frequency converter with an implicit DC link, containing at least one three-phase bridge on controlled valves, operating on a load in the form of an oscillatory circuit, is implemented by the following actions. Control pulses are generated and alternately applied to the controlled valves, which form the forward and reverse half-waves of the voltage at the load. Groups of operating controlled gates are cyclically changed synchronously with a change in the instantaneous values of phase or linear supply voltages. After turning off the next controlled valve forming a direct or reverse half-wave of voltage at the load, the controllable valve adjacent to it is turned on, and the inclusion of the next controlled valve forming the reverse or direct half-wave of voltage at the load is performed after turning off the specified adjacent controlled valve.

На временных диаграммах фиг.2 приведены следующие обозначения: t - текущее время, ua (uс) - фазное напряжение, u1 (u2, u5, u6) - импульсы управления вентилями, i9 - ток нагрузки. Соответствующие управляемые вентили включаются в моменты времени t0, t1, t2, t3, t4, t5.On the time diagrams of figure 2 the following notation is given: t is the current time, u a (u s ) is the phase voltage, u 1 (u 2 , u 5 , u 6 ) are the control pulses of the valves, i 9 is the load current. Corresponding controlled valves are turned on at time t 0 , t 1 , t 2 , t 3 , t 4 , t 5 .

По сравнению с прототипом при управлении по заявляемому способу существенно повышается надежность работы преобразователя частоты. Это достигается снижением уровней перенапряжений на управляемых вентилях, возникающих при их выключении, снижением скоростей нарастания прямого напряжения на управляемых вентилях и прямого тока через них в интервалах коммутаций, снижением уровней электромагнитных помех, возникающих при коммутациях вентилей, ограничением тока через элементы преобразователя частоты, ограничением раскачки напряжений на элементах при изменении нагрузки в широких пределах.Compared with the prototype when controlling by the present method, the reliability of the frequency converter is significantly increased. This is achieved by reducing the levels of overvoltage on controlled valves that occur when they are turned off, by decreasing the rates of rise of direct voltage on controlled valves and direct current through them at switching intervals, by reducing electromagnetic interference levels that occur when switching valves, by limiting the current through the elements of the frequency converter, and limiting buildup stresses on the elements when the load changes over a wide range.

По сравнению с прототипом дополнительно повышается коэффициент полезного действия преобразователя частоты за счет уменьшения статических и коммутационных потерь энергии в управляемых вентилях (снижение уровней коммутационных перенапряжений и начальных скоростей нарастания и скоростей спада тока при включениях и выключениях управляемых вентилей, рекуперация части энергии перенапряжений в нагрузку и источник переменного напряжения питания).Compared with the prototype, the efficiency of the frequency converter is additionally increased by reducing static and switching energy losses in controlled valves (lowering levels of switching overvoltages and initial rise and fall rates of currents when turning on and off controlled valves, recovering part of the overvoltage energy to the load and source AC supply voltage).

Дополнительно (по сравнению с прототипом) может быть существенно упрощена конструкция энергетической (силовой) части преобразователя частоты при выполнении его на заданную мощность и уменьшена его стоимость за счет обеспечения возможности использования управляемых вентилей со сниженными требованиями к их параметрам и более низкой цены.Additionally (in comparison with the prototype), the design of the energy (power) part of the frequency converter can be significantly simplified when it is run at a given power and its cost can be reduced by making it possible to use controlled valves with reduced requirements for their parameters and lower prices.

Claims (1)

Способ управления преобразователем частоты с неявно выраженным звеном постоянного тока, содержащим не менее одного трехфазного моста на управляемых вентилях, работающим на нагрузку в виде колебательного контура, заключающийся в формировании и поочередной подаче импульсов управления на управляемые вентили, формирующие прямую и обратную полуволны напряжения на нагрузке, циклическом изменении групп работающих управляемых вентилей, синхронизированном с изменением мгновенных значений фазных или линейных напряжений питания, отличающийся тем, что после выключения очередного управляемого вентиля, формирующего прямую или обратную полуволны напряжения на нагрузке, включают смежный с ним управляемый вентиль, а включение очередного управляемого вентиля, формирующего обратную или прямую полуволны напряжения на нагрузке, производят после выключения указанного смежного управляемого вентиля.A method of controlling a frequency converter with an implicit DC link containing at least one three-phase bridge on controlled valves, operating on a load in the form of an oscillating circuit, which consists in the formation and alternating supply of control pulses to controlled valves that form the forward and reverse half-waves of voltage at the load, cyclic change in the groups of operating controlled valves synchronized with a change in the instantaneous values of phase or linear supply voltages, distinguishing The fact that after turning off the next controlled valve forming a direct or reverse half-wave of voltage at the load, the controllable valve adjacent to it is turned on, and the switching on of the next controlled valve forming the reverse or direct half-wave of voltage on the load is performed after the said adjacent controlled valve is turned off.
RU2007110473/09A 2007-03-21 2007-03-21 Method of frequency converter control RU2340997C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007110473/09A RU2340997C1 (en) 2007-03-21 2007-03-21 Method of frequency converter control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007110473/09A RU2340997C1 (en) 2007-03-21 2007-03-21 Method of frequency converter control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007110473A RU2007110473A (en) 2008-09-27
RU2340997C1 true RU2340997C1 (en) 2008-12-10

Family

ID=39928684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007110473/09A RU2340997C1 (en) 2007-03-21 2007-03-21 Method of frequency converter control

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2340997C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007110473A (en) 2008-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110915114B (en) LCC HVDC system rectification fault elimination
US7402983B2 (en) Method for use of charge-transfer apparatus
EP2214301A1 (en) Power conversion systems and methods for controlling harmonic distortion
US20080290845A1 (en) Charge-transfer apparatus and method
EP3391526A1 (en) Control circuit and method for controlling a resonant converter and power inverter comprising the resonant converter and the control circuit
WO2014138564A2 (en) Method and system for a high speed soft-switching resonant converter
CN105075402A (en) DC power source, and DC power source control method
RU2411628C1 (en) Multilevel bridge autonomous voltage inverter
RU2341002C1 (en) Method of inverter control
US10608554B2 (en) Power supply having four quadrant converter and techniques for operation
RU2428783C1 (en) Method of formation and control of high voltage of matrix cycloconverter of cascade type with high-frequency sine pulse-width modulation
RU2340997C1 (en) Method of frequency converter control
KR900003483B1 (en) Power converter
RU60810U1 (en) AGREED RESONANT FREQUENCY CONVERTER WITH INDIVIDUALLY EXPRESSED DC LINK
RU2454782C1 (en) Frequency converter control method
RU60284U1 (en) AGREED RESONANT FREQUENCY CONVERTER WITH INDIVIDUALLY EXPRESSED DC LINK
RU61964U1 (en) AUTONOMOUS AGREED RESONANCE INVERTER
RU2316875C1 (en) Device for compensating for deviations of voltage and reactive power of transformer substation
Ashour et al. Comparison analysis of ac voltage controllers based on experimental and simulated application studies
CN103825476A (en) Constant-current high-voltage direct-current power supply for three-phase thyristor
RU68805U1 (en) AGREED FREQUENCY CONVERTER WITH INDIRECTLY EXPRESSED DC LINK AND RESONANT COMMUNICATION
RU2449459C1 (en) Stand-alone matched inverter with resonant commutation
RU2398346C1 (en) Autonomous matched inverter with quasi-resonant commutation and method for control of autonomous matched inverter with quasi-resonant commutation
RU2453976C2 (en) Stand-alone harmonica inverter with quazi-resonance switching
RU104400U1 (en) AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090322