SU1164839A1 - Устройство дл управлени непосредственным преобразователем частоты - Google Patents

Description

Изрбретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при построении непосредственных преобразователей частоты, предназначенных дл  частотного управлени  электроприводами и дп  автономных ристем электроснабжени .

Известны устройства управлени  преобразовател ми частоты, содержащие последовательно соединенные задающий генератор, пересчетную цеп и усилители мощности управл ющих импульсов pj и

Недостатком данных устройств при исрользовании дп  управлени  преобразовател ми частоты, построенными на трехфазной нулевой или мостовой схеме на полностью управл емых ключах с двухсторонней проводимостью,  вл етс  зависимость режима работы преобразовател  от пор дка подключени  входных зажимов силовой схемы к фазам питающей сети.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство управлени  непосредственным преобразователем частоты , построенным по трёхфазной нулевой или мостовой схеме. При этом основные его узлы - задающий генератор , пересчетна  цепь и усилители мощности управл ющих импульсов соединены последовательно .

Недостаткомэтого устройства также  вл етс  зависимость режима работы побразовател  от пор дка подключени  входных зажимов силовой части к фазам питающей сети.

Цель изобретени  - обеспечение независимости режима работы преобразовател  от пор дка подключени  входных зажимов силовой части к фазам питающей сети.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  управлени непосредственным преобразователем частоты, выполненным по трехфазной нулевой или мостовой схеме на полностью управл емьйс ключах с двухсторонней проводимостью, входные зажим которой подключены к питающей сети, а выходные - к нагрузке, содержащее последовательно соединенные задакмци генератор и пересчетную цепь, а также усилитель мощности, выходы

которых предназначены дл  подкпючеНИЛ к управл ющим входам упом нутых ключей, дополнительно введены последовательно соединенные фильтр обратной последовательности, вход которого предназначен дл  подключени  к зажимам трехфазной питающей сети, Вьшр митель, компаратор с источником опорного напр жени , инвертирующий усилитель и логический блок, состо щий из четырех элементов 2И и двух элементов 2 ИЛИ, причем первые входы первого и четвертого элементов 2И подсоединены к одному из выходов . пересчетной цепи, первые входы второго и третьего элементов 2И подсоединены к другому входу пересчетной цепи, вторые входы первого и третьего элементов 2И подсоединены к выходу компаратора, вторые входы второго и четвертого элементов 2И подсоединены к выходу инвертирующего усилител  выходы первого и второго элементов 2И подсоединены к входам одного элемента 2 ИЛИ, выходы третьего и четвертого элементов 2И подсоединены к входам другого элемента 2Ш1И, а выхода обоих элементов 2 ИЛИ и третий выход пересчетной цепи подключены к входам усилителей мощности.

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства управлени  непосредственным преобразователем частоты; на фиг, 2 - временные диаграммы , по сн ющие его работу (индексы на диаграммах соответствуют номерам выходов и входов блоков фиг. 1 при пр мой и обратной последовательности чередовани  импульсов управлени ).

Структурна  схема (.фиг. 1) включает непосредственный преобразователь частоты 1, вьшолненный, например , по трехфазной нулевой схеме на полностью управл емых ключах с двухсторонней проводимостью 2-4. Входные зажимы преобразовател  подсоединены к фазам А,В,С трехфазной питаклцей сети, а выходные - к нагрузке 5. Нулевой провод О  вл етс  общим дл  входа и выхода преобразовател . Устройство управлени  состоит из задающего генератора 6, выход 7 которого соединен с входом пересчетной цепи 8. Пересчетна  цепь 8 имеет выходы 9,10 и 11. Выходы 9 и 10 пересчетной цепи 8 соединены с входами логического блока 12, который состоит из четырех элементов 2И 13J6 и двух элементов 2ИЛИ 17 и 18. При этом выход 9 пересчетной цепи 8 подключен к первым входам первого и четвертого элементов 2И 13 и 16, выход 10 пересчетной цепи 8 - к первым входам второго и третьего элементов 2И 14 и 15. Выходы первого и Ьторого элементов 2И 13 и-14 соединены с входами одного элемента 2ИЛИ 17, а выходы третьего и четвертого элементов 2И 15 и 16-0 вхо дами другого элемента 2ИЛИ 18. Выходы 19 и 20 элементов 2ИЛИ  вл ютс  одновременно и выходами блока 12. Эти выходы, а также выход 11 пересчетной цепи 8 соединены с входами усилителей мощности 21-23 соответствующих ключей. Кроме того, к зажимам А,В,С трехфазной питающей сети подключен вход фильтра обратной последовательности 24, выход которого подсоединен к входу вьшр мител  25. Сигнал с выхода 26 выпр  мител  25 поступает на один вход компаратора 27, второй вход которог соединен с источником опорного напр жени  28. Выход компаратора 27 подключен к входу инвертирующего усилител  30 и к вторым входам первого и третьего элементов 2И 13 и 1 Выход 31 инвертирующего усилител  30 соединен с вторыми входами второ го и четвертого элементов 2И .14 и 16. Устройство работает следующим образом. Задающий генератор 6 на выходе 7 формирует тактовые импульсы (диаграмма 7, фиг. 2), которые поступают на вход пересчетной цепи 8, на выxoдax .которой по вл ютс  три,последовательности импульсов длительностью 120 эл.град, сдвинутых между собой на 120 эл.град. Импульсы с вы хода 9 пересчетной цепи 8 поступают на входа элементов .2И 13 и 16. Импульсы с выхода 10 поступают на вход элементов 2И,14 и 15. .Предположим, что на вход преобра зовател  частоты подано трехфазное напр жение А,В,С пр мой последовательности (обозначени  на эпюре 32 фиг. 2 без скобок). Указанное напр  жение поступает также на вход фильт ра обратной последовательности 24, выходе которого полное трехфазное напр жение сети. Это напр жение пост пае«г на вход выпр мител  25. На выходе выпр мител  получаетс  .выпр м ленное напр жение U 26 большого уро 94 н , которое подаетс  на один из входов компаратора 27, где происходит сравнение этого напр жени  с напр жением уставки от источника опорного напр жени  28. В результате на выходе компаратора по вл етс  положительный сигнал и 29, который подаетс  на входы элементов 2И 13 и 15 и на вход инвертирующего усилител  30. На выходе инвертирующего усилител  30 устанавливаетс  нулевой потенциал, поступающий на входы элементов 2И 14 и 16. Таким образом, согласно схеме (фиг. 1) разрешаетс  прохождение импульсов и 9 через элемент 2И 13, а импульсов и 10 - через элемент 2И 15, так как на вторых входах этих элементов присутствуют единичный потенциал и 29. Прохождение импульсов U 9, и 10 через элемент 14 и 16 запрещено наличием нулевого сигнала U 31 с выхода инвертирующего усилител  30. Импульсы и 9 с выхода элементч 13 поступают на вход элемента 2ИПИ 17 и повтор ютс  на выходе 19 элемента 2ИЛИ 17. Импульсы U 10 с выхода элемента 2И 15 поступают на вход логической  чейки 2ИЛИ 18 и повтор ютс  на ее выходе 20. Следовательно, пр мой последовательности чередовани  фаз А,В,С соответствует пр ма  последовательность импульсов управлени  и 11, и 19, и 20 (фиг. 2), которые подаютс  соответственно (согласно схеме на фиг. 1) на входы усилителей мощности 21-23 силовых ключей 2-4. В результате на-нагрузке 5 непосредственного преобразовател  частоты формируетс  напр жение U 33 с частотой feb,, f.j-fc, где f,j - частота управлени , ключами; f - частота питающей сети. Если на вход преобразовател  частоты подано трехфазное напр же.ние (А), (В), (С) обратной.последовательности (фиг. 2), то при подаче на силовые ключи 2-4 последовательности импульсов и II, и 19, и 20 с прежним пор дком следовани  на нагрузке 5 преобразовател  частоты сформируетс  напр жение U 34 с часна много больше и ы, тотой . Р (на фиг. 2 - в три раза), а это. fc как известно, нежелательный режим работы преобразовател  частоты. Однако в этом случае на входе фильтра обратной последовательности 24 будет напр жение обратной после5 довательности СФиг. 2) и на выходе этого фильтра, т.е. на входе выпр мител  25 напр жение будет практичес ки равно нулю. Поэтому на выходе 26 выпр мител  напр жение тоже будет равно нулю (эпюра и 26 , фнг. 2), Тогда состо ние компаратора 27 изменитс  на противоположное, т.е. на выходе компаратора 27 устанавливает с  нулевой потенциал (эпюра U 29), который запрещает прохождение импул сов и 9, и 10 через элементы 2И 13 и 15. Положительный сигнал U 31 с выхода инвертирующего усилител  30 поступает на входы элементов 2И 14 и i 6. В данном случае импульсы U9 с выхода пересчетной цепи 8 проход т через элемент 2И 16 на вход логической  чейки 2 ИЛИ 18 и полностью повтор ютс  на ее выходе 20. В свою очередь импульсы U 10, проход  39 .6 через элемент 2И 14, поступают на вход элемента 2ИПИ 17 и повтор ютс  на выходе 19. Таким обраэом, обратной последовательности чередовани  фаз (А),(В),(С) на входе преобразовател  частоты соответствует обратна  последовательность импульсов управлени  и 1 l, U 19, U 20, которые соответственно подаютс  согласно схеме (фиг. 1) на входы усилителей мощности 21-23 силовых ключей 2-4. В результате на нагрузке преобраэо-; вател  частоты формируетс  напр жение с прежней частотой f а- (эпюра 35, фиг. 2). Таким образом, с помощью дополнительной схемы, котора  отсутствует в прототипе, улучшаютс  услови  труда и повьшаетс  надежность преобразовател  .

Пр ма  последовательность

n П П n n

JL

.2

Claims (1)

1. . УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НЕПОСРЕДСТВЕННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ, выполненным по трехфаэной нулевой или мостовой схеме на полностью управляемых ключах с двухсторонней проводимостью, входные зажимы которой подключены к питающей сети, а выходные - к нагрузке, содержащее последовательно соединенные задающий генератор и пересчетную цепь, а также усилители мощности, выхода которых предназначены для подключения к управляющим входам упомянутых ключей, отличаю щееся тем, что, с целью обеспечения независимости режима работы преобразователя от порядка подключения входных зажимов силовой части к . фазам путающей сети, введены последовательно соединенные фильтр обратной последовательности, вход которого предназначен для подключения к зажимам трехфазной питающей сети, выпрямитель, компаратор с источником опорного напряжения, инвертирующий усилитель и логический блок, состоящий из четырех элементов 2И и двух элементов 2ИЛИ, причем первые входы первого и четвертого эле- _Λ ментов 2И подсоединены к одному «э 5 выходов пересчетной цепи, первые входа второго и третьего элементов 2И · подсоединены к другому входу пересчетной цепи, вторые входа первого и третьего элементов 2И подсоединены к выходу компаратора, вторые входы второго и четвертого элементов 2И подсоединены к выходу инвертирующего усилителя, выходы первого и второго элементов 2И подсоединены к входам одного элемента 2ИЛИ, выходы третье.го и четвертого элементов 2И подсое- .

   динены к входам другого элемента 2ИЛИ, а выходы обоих элементов 2ИЛИ и третий выход пересчетной цепи | подключены к входам усилителей мощности .