SU1206913A1 - Device for synchronizing system for controlling inverter of frequency converter - Google Patents

Device for synchronizing system for controlling inverter of frequency converter Download PDF

Info

Publication number
SU1206913A1
SU1206913A1 SU833546638A SU3546638A SU1206913A1 SU 1206913 A1 SU1206913 A1 SU 1206913A1 SU 833546638 A SU833546638 A SU 833546638A SU 3546638 A SU3546638 A SU 3546638A SU 1206913 A1 SU1206913 A1 SU 1206913A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
phase
input
voltage
inverter
Prior art date
Application number
SU833546638A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альберт Федорович Звягин
Александр Михайлович Колоколкин
Original Assignee
Производственное Объединение "Таллинский Электротехнический Завод Им.М.И.Калинина"
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 Производственное Объединение "Таллинский Электротехнический Завод Им.М.И.Калинина" filed Critical Производственное Объединение "Таллинский Электротехнический Завод Им.М.И.Калинина"
Priority to SU833546638A priority Critical patent/SU1206913A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1206913A1 publication Critical patent/SU1206913A1/en

Links

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

1 one

Изобретение относитс  к электротехнике и электротехнической иро- мышленности, в частности к устройствам дл  синхронизации системы управлени  инвертором преобразователей частоты дл  частотного пускЯэ ре гулировани  оборотов и синхронизаци с сетью мощных синхронных машин например двигатель-генераторов гидро- аккумулирующих станций и синхронных приводов компрессоров, с возможностью переключени  указанных синхронных машин в сеть переменного тока, в частности в сеть, питающую преобразователь,The invention relates to electrical engineering and electrical engineering, in particular, to devices for synchronizing the inverter control system of frequency converters for frequency starting speed control and synchronizing with a network of powerful synchronous machines, for example, motor generators of hydro accumulating stations and synchronous drives of compressors, with the possibility of switching these synchronous machines in the AC network, in particular in the network supplying the converter,

PisBecTHo устройство дл  синхро- ь изации системы управлени  инвертором преобразовател  частоты включающей управл емым выпр митель питаемьй от сети переменного тока, выход которого через оглаживающий реактор подключен к входным машинам инвертора, содержит систему управлени  выпр мителем,, датчик тока в силовой цепи преобразовател ., первый сумматор, выход которого соединен с входом системы управлени выпр мителем, источник опорной частоты , второй сумматор и фазовый к фазочастотный дискриминаторы,причем один вход фазочастотного дискриминатора подключен к выходу преобразовател , другой --К выходу источника опорной частоты, выход соединен с одним из входов второго сумматора, другой вход которого соединен с входом инвертора, выход второго сумматора соединен с входом системы управлени  инвертором, один вход первого сумматора подключен к входу датчика тока, а на другой вход первого сумматора подключен выход задатчика тока в силоззой цепи преобразовател , один вход фазового дискриминатора подключен к выходу преобразовател , другой - к сети переменного тока, а вькод соединен с управл ющим входом источника опорной частоты l , IThe PisBecTHo device for synchronizing an inverter control system of a frequency converter incorporating a controlled rectifier supplied from an AC network, the output of which through a shut-down reactor is connected to the inverter's input machines, contains a control system of a rectifier, a current sensor in the converter's power circuit, the first the adder, the output of which is connected to the input of the rectifier control system, the reference frequency source, the second adder and phase to the phase-frequency discriminators, with one input of the phase-frequency discriminator Inator is connected to the converter output, the other is to the output of the reference frequency source, the output is connected to one of the inputs of the second adder, the other input of which is connected to the inverter input, the output of the second adder is connected to the input of the inverter control system, one input of the first adder is connected to the sensor input current, and the other input of the first adder is connected to the output of the current setter in the power supply circuit of the converter, one input of the phase discriminator is connected to the output of the converter, the other to the AC network, and the code of the ene with a control input of the reference frequency source l, I

В данном устройстве биени  сигналов на выходе фазового и фазочас- тоТного дискриминаторов привод т к изменению мощности., подводимой к синхронной машине 5  вл ющейс  нагрузкой инвертора, так кдк при этом измен етс  с частотой биений угол управлени  инвертором, и зат гиванию процесса синхронизации.In this device, the beating of the signals at the output of the phase and phase-pass discriminators leads to a change in the power supplied to the synchronous machine 5 which is the load of the inverter, so that the cdc changes with the frequency of the beats to the angle of the inverter control, and the delay of the synchronization process.

069132069132

Сокращение времени на синхронизацию может быть получено за счет увеличени  угла управлени  инвертором при одновременном ув.еличенииReducing the time for synchronization can be obtained by increasing the angle of control of the inverter while simultaneously increasing

5 тока в силовой цепи преобразовател , что приводит к увеличению мощности преобразовател .5 current in the power circuit of the converter, which leads to an increase in the power of the converter.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс The closest in technical essence to the invention is

10 устройство дл  синхронизации системы управлени  инвертором преобразовател  частоты, включающей управ- л емьй задающий генератор, содержащий фазочастотный дискриминатор,10 a device for synchronizing an inverter control system of a frequency converter comprising a control master oscillator comprising a phase-frequency discriminator,

5 состо щий из фазосдвигающего блока, выходом подключенного к распредели- - телю импульсов и первого и второго коммутаторов, входы первого коммутатора предназначены дл  подключе20 ни  к питающей сети, выход соединен с первым входом фазосдвигающего блока , входы второго коммутатора предназначены дл  подключени  к выходу инвертора, выход - дл  подключени 5 consisting of a phase-shifting unit, an output connected to the distribution of pulses and the first and second switches, the inputs of the first switch are intended to be connected to the mains, the output is connected to the first input of the phase-shifting unit, the inputs of the second switch are connected to the output of the inverter, output - to connect

25 к входу управл емого задающего генератора , управл ющие входы коммутаторов соединены с соответствующими выходами распределител  2 , В известном устройстве сравне30 ние фаз напр жени  на выходе инвертора , нагруженного на синхронную машину , и напр жени  питающей сети переменного тока, на питание от которой она переключаетс , осуществл етс  специальным фазовым дискриминатором , биени  выходного сигнала которого зат гивают процесс синхронизации . Уменьшение биений выходного сигнала и повьш1ение бистродейст- ви  фазового дискриминатора достигаетс  за счет значительного его усложнени  и снижени  технологичности производства, так как это требует применени  специальных многообмоточных трансформаторов и большого количества электрорадиоэлементов .25 to the input of the controlled master oscillator, the control inputs of the switches are connected to the corresponding outputs of the distributor 2. In a known device, the phase voltage comparison at the output of the inverter loaded to the synchronous machine and the supply voltage of the alternating current network, to which it switches It is implemented by a special phase discriminator whose output signal beats delay the synchronization process. Reducing the beat of the output signal and increasing the fastness of the phase discriminator is achieved due to its considerable complication and reduction in the processability of production, since this requires the use of special multiwinding transformers and a large number of radio radio elements.

3535

4040

4545

Цель изобретени  - упрощение устройства и повьш1ение его быстродействи .The purpose of the invention is to simplify the device and improve its speed.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  синхронизации системы управлени  инвертором преобразовател  частоты, включающей управл емый задающий генератор , содержащее фазочастотный дискриминатор, состо щий из фазосдвигающего блока, выходом подклю3This goal is achieved by the fact that a device for synchronizing an inverter control system of a frequency converter, including a controlled master oscillator, containing a phase-frequency discriminator consisting of a phase-shifting unit, an output connecting 3

ченного к распределителю импульсов, и первого и второго коммутаторов, причем входы первого коммутатора предназначены дл  подключени  к питающей сети, выход соединен с первым входом фазосдвигающего блока, входы второго коммутатора предназ- начены дл  подключени  к выходу инвертора , выход - дл  подключени  к входу управл емого задающего генератора , управл ющие входы коммутаторов соединены с соответствующими выходами распределител , снабжено интегратором с разнопол рными входами и потенциометром задани  сигнала управлени  фазосдвигающим блоком, первый вход интегратора соединен с выходом первого коммутатора второй вход интегратора подключен к выходу второго коммутатора, вы- ход интегратора через потенциометр задани  сигнала управлени  фазо- сдвигающим блоком подключен к второму входу фазосдвигающего блока.the first and second switches, the inputs of the first switch are designed to be connected to the mains, the output is connected to the first input of the phase-shifting unit, the inputs of the second switch are intended to be connected to the output of the inverter, the output is to be connected to the input of the controlled switch. master oscillator, the control inputs of the switches are connected to the corresponding outputs of the distributor, equipped with an integrator with bipolar inputs and a potentiometer for setting the phase-shift control signal The first input of the integrator is connected to the output of the first switch. The second input of the integrator is connected to the output of the second switch. The output of the integrator is connected via a potentiometer for setting the control signal of the phase-shifting unit to the second input of the phase-shifting unit.

На фиг.1 представлена принципиальна  электрическа  блок-схема устройства; на фиг.2 - один из возможных вариантов выполнени  фазосдвигающего блока; на фиг.З - диаграмма работы основных узлов устройства .Fig. 1 is a schematic electrical block diagram of the device; Fig. 2 shows one possible embodiment of the phase-shifting unit; FIG. 3 is a diagram of the operation of the main components of the device.

Устройство дл  синхронизации системы управлени  инвертором преобразовател  частотыJcocтo щeгo, например , из последовательно включенных между питающей сетью 1 и выходом 2 инвертора 3 управл емого вьтр мител  4 и звена 5 посто нного тока, содержит систему 6 управлени  инвертором 3, регул тор тока 7 и напр жени  8 выпр мител , управл емый задающий генератор 9 и фазо- частотный дискриминатор 10. Фазо- частотньш дискриминатор состоит из распределител  11 импульсов, фазосдвигающего блока 12 с блоком 13 ограничени , первого 14 и второго 15 коммутаторов, входы 16 первого коммутатора св заны с питающей сетью 1 преобразовател , выход 17 соединен с первым входом 18 фазосдвигающего блока 12, вход 19 второго коммутатора св зан с выходом 2 инвертора 3 преобразовател , выход 20 соединен с входом 21 управл емого задающего генератора 9, и первым входом 22 блока 13 ограничени , управл ющие 23 входы коммутаторов 14The device for synchronizing the inverter control system of the frequency converter of the voltage source, for example, from series-connected between the supply network 1 and the output 2 of the inverter 3 of the controlled downlight 4 and the DC link 5, contains the control system 6 of the inverter 3, the current regulator 7 and voltage 8 rectifier, controlled master oscillator 9 and phase-frequency discriminator 10. The phase-frequency discriminator consists of a distributor of 11 pulses, a phase-shifting unit 12 with a limiting unit 13, the first 14 and the second 15 switches, the first switch turns 16 are connected to the converter power supply 1, output 17 is connected to the first input 18 of the phase-shifting unit 12, the second switch input 19 is connected to the output 2 of the inverter 3 of the converter, output 20 is connected to the input 21 of the controlled master oscillator 9, and the first the input 22 of the limiting unit 13 controlling the 23 inputs of the switches 14

0691306913

и 15 подключены к соответствующим выходам 24 распределител .and 15 are connected to the respective outputs 24 of the distributor.

Кроме этого, устройство дл  синхронизации снабжено интеграто5 ром 25 с разнопол рными входами, первьй вход 26 интегратора 25 соединен с выходом 17 первого коммутатора 14, второй вход 27 интегратора подключен к выходу 20 вто10 рого коммутатора 15. Интегратор 25 с разнопол рными входами выполнен, например, на инвертирующем 28 и интегрирующем 29 усилител х, первый вход интегрирующего усилител  сое15 динен с вторым 27 входом интегратора 25, второй вход подключен к выходу инвертирующего усилител  28, входом соединенного с первым входом 26 интегратора 25. Выход ин20 тегрирующего усилител  29 подключен к выходу интегратора 25. Выход интегратора через введеный потенциометр 30 задани  сигнала управлени  фазосдвигающим блоком подключен кIn addition, the synchronization device is equipped with an integrator 25 with bipolar inputs, the first input 26 of the integrator 25 is connected to the output 17 of the first switch 14, the second input 27 of the integrator is connected to the output 20 of the second switch 15. The integrator 25 with different polarity inputs is made, for example , on the inverting 28 and integrating 29 amplifiers, the first input of the integrating amplifier is connected to the second 27 input of the integrator 25, the second input is connected to the output of the inverting amplifier 28, the input connected to the first input 26 of the integrator 25. You the course of the integration amplifier 29 is connected to the output of the integrator 25. The output of the integrator, via the entered potentiometer 30, of setting the control signal of the phase-shifting unit is connected to

25 второму входу 31 фазосдвигающего блока. Кроме этого, в устройство входит стабилитрон 32, включенный параллельно потенциометру задани  сигнала управлени  фазодвигающим блоком . Управл емый выпр митель 4 подключаетс  к питающей сети 1 переменного тока через выключа - тель 13, инвертор 3 подключаетс  к нагрузке - синхронной машине 34 через выключатель 35. Переключение25 to the second input 31 of the phase-shifting unit. In addition, the device includes a zener diode 32 connected in parallel with the potentiometer for setting the control signal of the phase-shifting unit. The controlled rectifier 4 is connected to the AC mains 1 through the switch 13, the inverter 3 is connected to the load to the synchronous machine 34 through the switch 35. Switching

синхронной машины 34 на питание от сети переменного тока осуществл етс  через выключатель 36. the synchronous machine 34 is powered by an AC network through a switch 36.

Выключатель 36 может подключатьс  как к сети переменного тока, питающей преобразователь, так и к любой сети переменного тока. В этом случае входы 16 первого коммутатора должны быть св заны с сетью 37.Switch 36 can be connected to both the AC mains supplying the converter and any AC mains. In this case, the inputs 16 of the first switch must be connected to the network 37.

45 Регулирование тока возбуждени  ,синхронной машины осуществл етс  регул тором 38 возбуждени , на вход которого подаетс  сигнал задани  тока возбуждени  холостого45 The regulation of the excitation current of a synchronous machine is carried out by the excitation regulator 38, to the input of which a reference signal of the excitation current is supplied

5 хода и сигнал положительный обрат ной св зи по току статора, а также разностный сигнал напр жени  сети Uj. и напр жени  U на выходе преобразовател .5 strokes and a positive feedback signal on the stator current, as well as a differential voltage signal Uj. and voltage U at the output of the converter.

55 Фазосдвигающий блок 12 и бло- м«кс f АЛИН блока 13 ограничени  фазы импульсов управлени  распределителем (фиг,2) могут сос3055 Phase-shifting unit 12 and blocks "kc f ALIN of the block 13 for limiting the phase of the distributor control pulses (Fig 2) can

4040

то ть из последовательно соединен-- ных интеграторов 39 с шунтирующим ключом 40 и нуль-органа 41, вход интегратора через резисторы подключен к входам 42 и 43 блоков, вы- ход нуль-органа через ограничительную цепочку 44 на резисторе и диоде соединен с выходом 45 блока, а управл юпдай вход 46 шунтирующего ключа 40 подключен к управл ю- щему входу распределител  импульсоFrom a series-connected integrator 39 with a shunting key 40 and a zero-body 41, the integrator's input is connected via resistors to the block inputs 42 and 43, the output of the zero-organ is connected to the output circuit 45 through a resistor and diode to output 45 control unit, and the control input 46 of the shunt key 40 is connected to the control input of the distributor.

На входы 47 блоков 12 и 13 подаетс  напр жение V, определ ющее порог переключени  нуль-органа.The inputs 47 of blocks 12 and 13 are supplied with a voltage V, which determines the switching threshold of the null organ.

Распределитель 11 включает в себ  логический элемент 48 2H-2PUIH одновибратор 49, двоичньш счетчик 50, дешифратор 51.The distributor 11 includes a logic element 48 2H-2PUIH one-shot 49, a binary counter 50, a decoder 51.

Граничные фазы f д,,, и фазо частотного дискриминатора 10 за- даютс  потендиометрами 32 и 53, которые питаютс  через выпр митель с фильтром 54 выходным напр жением инвертора. Св зь с питающей сетью фазосдвигающего, блока 12 и бло- ка 55 f, и 56 , блока ограничени  13 с напр жением на выходе инвертора может осуществл тьс  через фазозадающие трансформаторы 57 и 58 соответственно.The boundary phases f d ,,, and the phase of the frequency discriminator 10 are set by potentiometers 32 and 53, which are fed through a rectifier with filter 54 to the output voltage of the inverter. Communication with the supply network of the phase-shifting unit 12 and block 55 f, and 56, limiting unit 13 with the voltage at the output of the inverter can be made through phase set transformers 57 and 58, respectively.

Принципиальные схемы блоков 12, 55 и 56 могут быть полностью .идентичны (фиг. 2). На фиг.-З прин ты следующие обозначени :The schematic diagrams of blocks 12, 55 and 56 can be completely identical (Fig. 2). In FIG. 3, the following notation is used:

-59 - напр жение на выходе 17 -59 - output voltage 17

первого коммутатора 14jfirst switch 14j

-60 - напр жение на вг-гходе 20-60 - voltage at high speed 20

второго коммутатора 15;the second switch 15;

-61 - напр жение на выходе интегратора 26;-61 is the voltage at the output of the integrator 26;

-62 - напр жение на выходе одновибратора 49;-62 is the voltage at the output of the one-shot 49;

-63 - напр жение на выходе 45-63 - output voltage 45

блока 56 блока 13block 56 block 13

ограничени ;restrictions;

-64 - напр жение на выходе 45-64 - output voltage 45

фазосдвигающего блока 12jphase shifter 12j

-65 - напр жение на выходе блока 55 f-ff,ц блока 13 ограничени ,-65 is the voltage at the output of the f-ff unit 55, c of the limiting unit 13,

Пунктиром на диаграммах 59 и 60 показаны два щунтируемых напр жени  соответственно на входе и выходе преобразовател . Устройство дл  синхронизации системы управлени преобразователем частоты в режиме частотного пуска и синхронизации синхронной машины с сетью переj 10 The dashed lines in diagrams 59 and 60 show two bypass voltages, respectively, at the input and output of the converter. Device for synchronization of the frequency converter control system in the frequency start mode and synchronization of the synchronous machine with the network 10

15 15

0 5 00 5 0

5five

00

5five

00

менного тока работает следующим образом.Variable current works as follows.

На выходе регул тора тока 7 формируетс  сигнал, обеспечивающий такой режим работы преобразовател  (например, за счет изменени  угла управлени  выпр мителем), при котором поддерживаетс  посто нным значение тока в статорных обмотках синхронной машины, т.е. тока на выходе инвертора преобразовател . При этом частота выходного напр жени  инвертора преобразовател  задаетс  системой 6 управлени  любым из известных способов, причем величина угла инвертировани  /J (угол между первыми гармониками выходного тока и напр жени  инвертора преобразовател ) зависит от величины и знака напр жени  на выходе фазочастотного дискриминатора, поскольку этот сигнал  вл етс  управл ющим дл  системы управлени  инвертором. Так дл  инвертора тока выходное напр жение может формироватьс  от напр жени  противо-ЭДС инвертора (фиг,1), причем диапазон .изменени  угла инвертировани  /3 ограничен системой 6 управлени  за счет ее синхронизации с напр жением синхронной машины. Обычно угол инвертировани  р измен етс  в диапазоне 30-150 эл,град., причем углам больше 90 эл,град, соответствует режим рекуперативного торможени  синхронной машины,At the output of current regulator 7, a signal is generated that ensures such a mode of operation of the converter (for example, by changing the angle of the rectifier control), at which the current value in the stator windings of the synchronous machine, i.e. inverter output current converter. The frequency of the inverter output voltage is set by the control system 6 by any of the known methods, the magnitude of the inversion angle J (the angle between the first harmonics of the output current and the voltage of the inverter inverter) depends on the magnitude and sign of the voltage at the output of the frequency discriminator, since the signal is control for the inverter control system. Thus, for the current inverter, the output voltage can be generated from the counter-emf voltage of the inverter (Fig. 1), the range of changing the inversion angle / 3 being limited by the control system 6 due to its synchronization with the voltage of the synchronous machine. Usually, the inversion angle p varies in the range of 30–150 electr, hail, with angles greater than 90 el, hail, corresponds to the regenerative braking mode of the synchronous machine,

В процессе частотного пуска и при синхронизации синхронной машины с сетью переменного тока распределитель , импульсов 11 поочередно, с частотой, определ емой блоками 12 и 13, вырабатывает управл ющие импульсы коммутаторами 14 и 15, При этом на выходе коммутатора 14 подключаютс  соответствующие участки фазозадающих напр жений питающей сети, а выход коммутатора 15 - со-, ответствующие участки фазозадающих напр жений на выходе инвертора преобразовател . Диаграммы напр жений 59 и 60, формируемых на выходе коммутаторов, показаны на фиг,3.During the frequency start and during synchronization of the synchronous machine with the AC network, the distributor, pulses 11 alternately, with the frequency determined by blocks 12 and 13, generates control pulses by switches 14 and 15. At the output of switch 14, the corresponding sections of phase-generating voltages are connected mains supply, and the output of the switch 15 - corresponding to the corresponding sections of phase voltage at the inverter output of the converter. Voltage diagrams 59 and 60 generated at the switch output are shown in FIG. 3.

Эти напр жени   вл ютс  по существу сдвинутыми на некоторый угол аналогами напр жений на выхо- пе вьтр мител  и входе инвертора (при синхронных с сетью переменного тока оборотах синхронной машины ) ,These voltages are essentially offset by some analogs of the voltages at the output of the mitels and the input of the inverter (when the synchronous machine turns synchronous with the AC network),

До частоты вращени  синхронной машины меньше синхронной, с питающей сетью частота импульсов переключени  распределител  11 определ етс  работой блока 56 блока 13 ограничени  который синхронизирова напр жением на выходе коммутатора 1 и посто нным напр жением, пропорцинальным напр жению на выходе инвертора преобразовател . Выходной сигнал нуль-органа 41 (диаграмма 63) блока 56 совместно с выходным сигналом нуль-органа 41 основного блока 12 поступает на вход логического элемента 48 так, что при наличии на выходе нуль-органов 41 этих каналов единичных потенциалов , на выходе логического элемента 48 образуетс  сигнал, запускающий одновибратор 49, выходной импульс которого (диаграмма 62) осуществл ет переключение распределител  11 импульсов и устанавливает интеграторы 39 всех трех блоков 12, 55 и 56 в исходное состо ние .Up to the rotational speed of the synchronous machine, less synchronous, with the power supply network, the switching pulse frequency of the distributor 11 is determined by the operation of the block 56 of the limiting unit 13 which is synchronized with the voltage at the output of the switch 1 and the constant voltage proportional to the voltage at the inverter output of the converter. The output signal of the zero-organ 41 (diagram 63) of the block 56 together with the output signal of the zero-organ 41 of the main unit 12 is fed to the input of the logic element 48 so that if there are unit potentials at the output of the zero-organs 41 of these channels, 48 a signal is generated that triggers the one-shot 49, whose output pulse (figure 62) switches the pulse distributor 11 and sets the integrators 39 of all three blocks 12, 55 and 56 to the initial state.

При этом за счет большого уровн  сигнала на выходе интегратора с разнопол рными входами 25 (разность фаз напр жени  питающей сети и напр жени  на синхронной машине велика), фазосдвигающий блок 12, синхронизированньш с питающей сетью переменного тока через коммутатор 14 формирует выходной сигнал, соответствующий логической единице, раньше блока 56 блока 13 ограничени  (фиг.З, напр жение 64 на вькоде нуль-органа 41 канала 12). Таким образом, до частоты вращени  меньше синхронной , переключение распределител  11 фазочастотного дискриминатора 10 осуществл етс  блоком 56 блока 13 ограничени , который работает с частотой, кратной частоте выходного напр жени  инвертора преобразовател  (величина кратности определ етс  силовой схемой инвертора преобразовател  и дл  трехфазной мостовой схемы равна шести). При этом интегратор 39 блока 56 работает таким образом, что стабилизирует вольт-секундную площадь разности напр жений, поступающих на его входы 42 и 43 с датчика 54 напр жени  на выходе инвертора 3 и напр жени  на выходе 20At the same time, due to the large signal level at the output of the integrator with the bipolar inputs 25 (the phase difference of the supply voltage and voltage on the synchronous machine is large), the phase-shifting unit 12 synchronized with the AC supply network through the switch 14 generates an output signal corresponding to the logical unit, before block 56 of block 13 of limitation (Fig. 3, voltage 64 on the code of the null organ 41 of channel 12). Thus, before the rotational speed is less than synchronous, the switching of the distributor 11 of the phase-frequency discriminator 10 is carried out by the block 56 of the limiting unit 13, which operates at a frequency that is a multiple of the inverter inverter output voltage frequency (the multiplicity value is determined by the inverter inverter power circuit and for the three-phase bridge circuit is six). In this case, the integrator 39 of the block 56 operates in such a way that it stabilizes the volt-second area of the voltage difference received at its inputs 42 and 43 from the voltage sensor 54 at the output of the inverter 3 and the voltage at the output 20

20691382069138

коммутатора 15 (выход фазочастотного дискриминатора). Уровень указанных напр жений выбираетс  таким образом, что напр жение на выходе 20switch 15 (output phase discriminator). The level of these voltages is chosen so that the voltage at the output 20

5 отрицательное, поэтому управл емый задающий генератор 9 работает в режиме минимально допустимого угла инвертировани  (30 эл.град), что увеличивает мощность, подводимую5 is negative, therefore, the controlled master oscillator 9 operates in the mode of the minimum allowable inversion angle (30 electra grades), which increases the power supplied

к нагрузке инвертора - синхронной машине 34, котора  пропорциональна величине тока силовой цепи преобразовател  и значению cos. to the inverter load - a synchronous machine 34, which is proportional to the current value of the power circuit of the converter and the value of cos.

Таким образом, в процессе час15Thus, in the process of ch15

2020

тотного пуска или регулировани  оборотов синхронной машины вплоть до синхронных, напр жение на выходе 20 фазочастотного дискриминатора отрицательно и близко к максимально возможному уровню, а наtotal start-up or speed control of a synchronous machine up to a synchronous one, the output voltage of the 20 phase-frequency discriminator is negative and close to the maximum possible level, and

выходе 17 первого коммутатора 14 пульсирует с частотой, определ емой разностью частот напр жени  питающей сети и выходного напр жени  инвертора преобразовател .The output 17 of the first switch 14 pulses with a frequency determined by the frequency difference between the supply voltage and the output voltage of the inverter inverter.

В этом случае среднее значение на входах интегратора 25 всегда отрицательно и равно среднему значению напр жени  на выходе 20 коммутатора 15, поэтому напр жение на выходе интегратора всегда положительно и близко к максимально возможному уровню. Уровень пульсации этого напр жени  мал и определ етс  посто нной времени интегратора , котора  может быть выбрана незначительной, так как среднее значение входного напр жени  интегратора посто нно по знаку. Стабилитрон 32 обеспечивает дополнительное уменьшение пульсации напр жени  на выходе интегратора 25, а следовательно, и минимальные пульсации сигнала управлени  фазосдвигающим блоком 12, и как следствие минимальный угол управлени  jb инвертором .In this case, the average value at the inputs of the integrator 25 is always negative and equal to the average value of the voltage at the output 20 of the switch 15, therefore the voltage at the output of the integrator is always positive and close to the maximum possible level. The level of the ripple of this voltage is small and is determined by the constant of the integrator time, which can be chosen insignificant, since the average value of the input voltage of the integrator is constant in sign. Zener diode 32 provides an additional reduction of the voltage ripple at the output of the integrator 25, and, consequently, the minimum ripple of the control signal of the phase shifter 12, and as a result, the minimum angle of control jb by the inverter.

При синхронной с сетью частоте вращени  синхронной машины 34 устанавливаетс  определенный фазовый сдвиг между напр жением питающей сети и напр жением на выходе инвертора , величина которого зависит от выходного тока преобразовател When synchronous with the network, the frequency of rotation of the synchronous machine 34 establishes a certain phase shift between the supply voltage and the voltage at the output of the inverter, the value of which depends on the output current of the converter

и мощности нагрузки синхронной машины . При этом синхронизаци  распределител  11 импульсов начинает осуществл тьс  фазосдвигающим блоу , and power load synchronous machine. At the same time, the synchronization of the pulse distributor 11 begins to occur by phase-shifting the blow,

ком 12, а знак напр жени  на входе интегратора 25 измен етс , таг; как напр жение на выходе 20 фазочас-.. тотного дискриминатора становитс  положительным,com 12, and the sign of the voltage at the input of the integrator 25 is changed, tag; as the voltage at the output of the 20 phase clock. the total discriminator becomes positive,

Уровень этого напр жени  определ ет сигнал управлени  управл емым задающим генератором 9, а следовательно, и угол инвертировани  j , который получаетс  таким, чтобы в установившемс  режиме (синхронные с сетью обороты) мощность, подводима  к синхронной машине (и. i -COS Р)) , равн лась мощности нагрузки на ее валу.The level of this voltage determines the control signal controlled by the master oscillator 9, and hence the inversion angle j, which is obtained so that in steady-state mode (synchronous speed with the network) power is supplied to the synchronous machine (i. -COS P) ), equal to the power load on its shaft.

При синхронной с питающей сетью или 37 частоте вращени  синхронной машины напр жени  на вькоде коммутаторов 14 и 15 совпадают по частоте, а их средние значени  определ ютс  разностью по фазе между теми напр жени ми на фазах указанной сети и,напр жени ми на фазах синхронной машины, которые шунтируютс  выключателем 36,When synchronous with the supply network or 37, the frequency of rotation of the synchronous machine, the voltage on the code of switches 14 and 15 coincide in frequency, and their average values are determined by the phase difference between those voltages on the phases of the specified network which are bypassed by switch 36,

Так как выходные напр жени  коммутаторов 14 и 15 поступают на разнопол рные входы 26 и 27 интегратора 25 (выходное напр жение коммутатора 14 подаетс  на вход интегрирующего усилител  29 через инвертирующий усилитель 28, а выхоное напр жение коммутатора 15 по- даетог непосредственно), то они вычитаютс , причем величина разностного сигнала определ етс  фазовым сдвигом этих напр жений, Началь- ньй уровень выходного сигнала потенциометра 30, определ ющий угол управлени  фазочастотным дискриминатором , выбираетс  таким, чтобы при равенстве частот напр жени  питающей сети и на синхронной мащине выходной сигнал коммутатора 2.0 был положительным и по а бсолк1тной величине больше выходного сигнала коммутатора 14, В это случае напр жение на выходе интех- ратора 25 начнет уменьшатьс , из- мен   фазу импульсов переключени  распределител  11 формируемых блоком 12 таким образом, чтобы разность напр жений на входах 26, 27 интегратора стало равным нулю чтоSince the output voltages of the switches 14 and 15 are fed to the bipolar inputs 26 and 27 of the integrator 25 (the output voltage of the switch 14 is fed to the input of the integrating amplifier 29 through the inverting amplifier 28, and the output voltage of the switch 15 is received directly), they subtracted, and the magnitude of the difference signal is determined by the phase shift of these voltages. The initial level of the output signal of the potentiometer 30, which determines the control angle of the phase-frequency discriminator, is chosen so that with equal frequencies mains voltage and synchronous mask, the output signal of switch 2.0 was positive and more than the output signal of switch 14; in this case, the output voltage of the integrator 25 will begin to decrease, changing the phase of the switching pulses of the distributor 11 generated by the unit 12 so that the voltage difference across the inputs 26, 27 of the integrator becomes zero, which

0691306913

соотве тствует нулевому сдвигу по фазе между шунтируемыми напр жени ми при переключении синхронной машины выключателем 36 на питаниеcorresponds to zero phase shift between shunt voltages when switching a synchronous machine by switch 36 to power

5 от питающей сети.5 from the mains.

При этом за счет малой посто нной времени интегратора 25 процесс синхронизации фазы напр жени  пи- тающ,ей сети и синхронной машиныAt the same time, due to the small time constant of the integrator 25, the process of synchronization of the voltage phase of the power supply to the network and the synchronous machine

О происходит за несколько секунд Oh happens in a few seconds

(вместо нескольких минут в базовом объекте), что позвол ет значительно сократить врем , затрачиваемое на последовательньй пуск и синхрони15 зацию с сетью нескольких синхронных машин,(instead of several minutes in the base object), which significantly reduces the time spent on sequential start-up and synchronization with the network of several synchronous machines,

Равенство напр жений на синхронной машине и сети обеспечиваетс  регул тором возбуждени  за счет по20 дачи на один из его входов сигна- -ла разности напр жени  сети U и напр жени  U на синхронной машине. Переключение синхронной машины на питание от сети осуществл етс  поEqual stresses on the synchronous machine and the network are provided by the excitation controller at the expense of supplying one of its inputs with a signal for the difference in the network voltage U and the voltage U on the synchronous machine. Switching the synchronous machine to the mains supply is carried out by

25 команде датчика йП , uCf , Л который контролирует совпадение амплитуд (ли), фаз (лср) и частот (дР) первых гармоник шунтируемых напр жений . Сначала включаетс  шунтирую30 щий выключатель 36, что обеспечивает безтолчковое включение синхронной маоганы в сеть 37, затем по блок-контактам выключател  36 происходит отключение преобразовател 25 command sensor ip, uCf, L which controls the coincidence of the amplitudes (li), phases (LSD) and frequencies (dR) of the first harmonics of shunt voltages. First, the shunt switch 36 is turned on, which ensures that the synchronous maogana is switched on to the network 37, without a jog, then the converter is switched off via the auxiliary contacts of the switch 36.

(либо блокируют  импульсы управлени (or blocking control pulses

выпр мителем 4 и инвертором 3 и пре- образователь остаетс  в режиме гор чего резерва дл  экстренного торможени  синхронной машины),rectifier 4 and inverter 3 and the inverter remains in the hot standby mode for emergency braking of the synchronous machine)

Таким образом, введение интегратора 25 с разнопол рными входами позвол ет осуществить выравнивание по фазе напр жений сети,питающей преобразователь, и напр жений наThus, the introduction of an integrator 25 with bipolar inputs allows phase alignment of the voltages of the network supplying the converter and the voltages to

выходе преобразовател  без введени  специального фазового дискриминатора „ что упрощает устройство. Подключение интегратора к выходам коммутаторов позвол ет значительно уменьшить его посто нную времени иconverter output without the introduction of a special phase discriminator, which simplifies the device. Connecting the integrator to the switch outputs significantly reduces its time constant and

тем самым сократить врем , затрачиваемое на синхронизацию синхронной машины, за счет высокого быстродействи  регул тора фазы.thereby reducing the time spent on synchronization of the synchronous machine, due to the high speed of the phase controller.

Г t/c,t,G t / c, t,

Фиг1Fig1

Вмва (i tajujSaWmwa (i tajujSa

(вхоЛ,(enter

ГR

53 6053 60

6161

6262

63 6t 65163 6t 651

/ ././ ./.

Л/ЬШЛ/L / LL /

1ПППППППППППППППППППППППППППППППППППППППППГ1PPPPTPPPPPPPPPPPPFPPPFPPFPPFPG

111111 ПППППППППППППППППППППППППППППППППППП, П ППППП I I III lilll linilllllll innilillHL111111 pppppppppppppppppppppppppppppppppppppn, n ppptp I I III lilll linilllllll innilillHL

Составитель В.Бунаков Редактор Л.Зайцева Техред 3.ПалийКорректор А.ЗимокосовCompiled by V. Bunakov Editor L. Zaitseva Tehred 3. Paliy Corrector A. Zimokos

Заказ 8731/57 Тираж 632ПодписноеOrder 8731/57 Circulation 632 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Филиал 111111 Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Branch 111111 Patent, Uzhgorod, st. Project, 4

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ, включающей управляемый задающий генератор, содержащее фазочастотный дискриминатор, состоящий из фазосдвигающего блока, выходом подключенного к распределителю импульсов и первого и второго коммутаторов, причем входы первого коммутатора предназначены для подключения к питающей сети.A DEVICE FOR SYNCHRONIZATION OF THE INVERTER CONTROL SYSTEM OF THE FREQUENCY CONVERTER, including a controlled master oscillator, containing a phase-frequency discriminator consisting of a phase-shifting unit, an output connected to the pulse distributor and the first and second switches, with the inputs of the first switch intended for connection to the mains. выход соединен с первым входом фазосдвигающего блока, входы второго ' коммутатора предназначены для подключения к выходу инвертора, выход для подключения к входу управляемого задающего генератора, управляющие входы коммутаторов соединены с соответствующими выходами распределителя, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его быстродействия, оно снабжено интегратором с разнополярными входами и потенциометром задания сигнала управления Фазосдвигающим блоком, первый вход интегратора соединен с выходом первого коммутатора, второй вход интегратора подключен к выходу второго коммутатора, выход интегратора через потенциометр задания сигнала управления фазосдвигающим блоком подключен к второму входу фазосдвигающего блока.the output is connected to the first input of the phase-shifting unit, the inputs of the second switch are for connecting to the output of the inverter, the output for connecting to the input of the controlled master oscillator, the control inputs of the switches are connected to the corresponding outputs of the distributor, characterized in that in order to simplify the device and increase its speed , it is equipped with an integrator with bipolar inputs and a potentiometer for setting the control signal of the Phase-shifting unit, the first integrator input is connected to the output of the first mmutatora, a second input connected to the output of the integrator of the second switch, the integrator output from the reference signal control potentiometer phase shifter unit is connected to the second input of the phase shifter unit. О*ABOUT* ίοίο && 12069131206913
SU833546638A 1983-01-31 1983-01-31 Device for synchronizing system for controlling inverter of frequency converter SU1206913A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833546638A SU1206913A1 (en) 1983-01-31 1983-01-31 Device for synchronizing system for controlling inverter of frequency converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833546638A SU1206913A1 (en) 1983-01-31 1983-01-31 Device for synchronizing system for controlling inverter of frequency converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1206913A1 true SU1206913A1 (en) 1986-01-23

Family

ID=21047645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833546638A SU1206913A1 (en) 1983-01-31 1983-01-31 Device for synchronizing system for controlling inverter of frequency converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1206913A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4739466A (en) Regulated AC/DC converter
US4426611A (en) Twelve pulse load commutated inverter drive system
US3675099A (en) Induction motor regenerative braking system
SU1216820A1 (en) Method of controlling thyristor d.c.voltage-to-d.c.voltage converter
US6813167B2 (en) Multiplex connection inverter apparatus
EP0344370B1 (en) Controlling an alternating current motor particularly at low speeds
SU691116A3 (en) Method of starting frequency converter
US4642751A (en) Hidden DC-link AC/AC converter using bilateral power switches
US5825152A (en) Load-commutated synchronous motor drive
SU1206913A1 (en) Device for synchronizing system for controlling inverter of frequency converter
US3148320A (en) Synchronous induction motor speed control
JPS6035892B2 (en) power converter
Pfitscher A microprocessor-based synchronization scheme for digitally controlled three-phase thyristor power converters
SU964933A1 (en) Device for frequency starting of synchronous machine
SU1163455A1 (en) A.c.drive
SU1260711A1 (en) Loading device of stand testing internal combustion engine
CA1303120C (en) Method and apparatus for controlling an alternating current motor particularly at low speeds
SU1166240A1 (en) Method of controlling three-phase bridge thyristor converter
RU2166831C2 (en) Amplitude, phase, and frequency converter with dc voltage section
GB2045021A (en) Drive system with a two-phase synchronous motor
RU6478U1 (en) VARIABLE DISCRETE CONTROL DEVICE
SU1557626A1 (en) Device for coupling two power systems
SU974545A1 (en) Device for control of excitation of brushless electric machine
SU1086412A1 (en) A.c.voltage stabilizer
SU1115164A1 (en) Device for connecting two power systems