SU1339820A1 - Method of discrete frequency control and direct frequency converter - Google Patents

Method of discrete frequency control and direct frequency converter Download PDF

Info

Publication number
SU1339820A1
SU1339820A1 SU853980220A SU3980220A SU1339820A1 SU 1339820 A1 SU1339820 A1 SU 1339820A1 SU 853980220 A SU853980220 A SU 853980220A SU 3980220 A SU3980220 A SU 3980220A SU 1339820 A1 SU1339820 A1 SU 1339820A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
converter
output
input
voltage
voltages
Prior art date
Application number
SU853980220A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лаймонис Арвидович Рутманис
Original Assignee
Физико-Энергетический Институт Ан Латвсср
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 Физико-Энергетический Институт Ан Латвсср filed Critical Физико-Энергетический Институт Ан Латвсср
Priority to SU853980220A priority Critical patent/SU1339820A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1339820A1 publication Critical patent/SU1339820A1/en

Links

Landscapes

  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и м.б. использовано в частотно-регулируемом электроприводе. Целью  вл етс  улучшение качества выходного напр жени  во всем диапазоне регулировани  его эффективного значени , а также упрощение реализации при независимости по фазам формировани  выходного напр жени . Устр-во содержит катодно- анодные тиристорные rpynnri 4,5, выходные вьгеоды которых подключены к регул торам переменного напр жени  8, 9. Пор док чередовани  подключени  Ш (Л 20 г 22 23. 2Ч ZSThe invention relates to a converter technique and m. used in variable frequency drives. The goal is to improve the quality of the output voltage over the entire range of control of its effective value, as well as to simplify the implementation with independence in terms of the phases of the formation of the output voltage. The device contains cathode-anodic thyristor rpynnri 4.5, the output of which are connected to the AC voltage regulators 8, 9. The order of alternating the connection W (L 20 g 22 23. 2H ZS

Description

каждого из двух формирующих напр жений , устанавливают попеременно, что позвол ет реализовать шестикратные входной частоте пульсации выходного напр жени  двум  катодно-анодными тиристорными группами. При этом подключаемые к этим группам входныеeach of the two forming voltages, is set alternately, which allows realizing sixfold of the input pulse frequency of the output voltage by two cathode-anodic thyristor groups. At the same time, the input to these groups

1one

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и предназначено дл  использовани  в частотно-регулируемом электроприводе с дискретными ступен ми изменени  значений выходных частот ниже и вьппе входной частоты преобразовател , при этом форма кривой выходного напр жени  может быть приближена к синусоидальной, а эффективное его значение установлено требуемого регулируемого значени  в зависимости от числа регулируемых ступеней входного напр жени  на выходах регул торов напр жени  и преобразование частоты может быть осуществлено естественными коммутаци ми преобразовател .The invention relates to a converter technique and is intended for use in a frequency-controlled electric drive with discrete steps for changing the output frequency values below and at the input frequency of the converter, the shape of the output voltage curve can be close to sinusoidal, and its effective value is set to the desired adjustable value depending on the number of adjustable input voltage steps at the outputs of voltage regulators and frequency conversion can be carried out This is due to the natural commutation of the converter.

Цель изобретени  - улучшение качества выходного напр жени  преобразовател  во всем диапазоне регулировани  его эффективного значени , а также упрощение реализации при независимом по фазам формировании выходного напр жени .The purpose of the invention is to improve the quality of the output voltage of the converter over the entire range of control of its effective value, as well as to simplify implementation with the formation of the output voltage independent of the phases.

На фиг. 1-6 приведены временные диаграммы, по сн ющие работу преобразовател  согласно предлагаемому способу; на фиг. 7 - силова  схема одной независимой выходной фазы предлагаемого преобразовател ; на фиг. 8 - блок-схема системы управлени  преобразователем согласно предлагаемому способу.FIG. 1-6 show the timing diagrams that show how the converter works according to the proposed method; in fig. 7 is a power circuit of one independent output phase of the proposed converter; in fig. 8 is a block diagram of a converter control system according to the proposed method.

Диаграммы, приведенные на фиг. 1The diagrams shown in FIG. one

дл  случа  соg, cOj 2-5 - дл  соfor the case of co2, co2 2-5 - for co

Вы уYou have

«iO"IO

Вх Bh

наon

гдеWhere

сОд, cOgjj- выходна  и входна  угловые частоты преобразовател . Преобразователь показан при -(j COD, cOgjj- output and input angular frequency of the converter. The converter is shown at - (j

™4tti ex™ 4tti ex

6 56 5

(фиг. 1 и 6), при I (фиг. 2),(Fig. 1 and 6), with I (Fig. 2),

напр жени  соответственно противоположных пол рностей подают через регул торы переменного напр жени  на их выходные выводы и суммируют их в общем контуре с фазой нагрузки преобразовател . 2 с.п. ф-лы, 8 ил., 2 табл.the voltages of the opposite polarities, respectively, are fed through the regulators of the alternating voltage to their output terminals and summarize them in a common circuit with the load phase of the converter. 2 sec. f-ly, 8 ill., 2 tab.

1212

7 (фиг. 3) и при7 (Fig. 3) and

т t

1313

/./.

(фиг. 4 И 5).(Fig. 4 and 5).

5five

5five

5five

Упрощение преобразовател  частоты и совмещение регулировани  значени  выходных частот и значени  напр жени  преобразовател  по предлагаемому способу реализуетс  при помощи устройства (фиг. 7) следующим образом.The simplification of the frequency converter and the combination of regulation of the output frequency and voltage of the converter according to the proposed method is implemented using the device (Fig. 7) as follows.

Суммируют два и, + и и,,амп- литудно-регулируемых по значению входных напр жени  разных фаз и разных пол рностей дл  формиройани  в каждый момент времени выходного напр жени  преобразовател , равного требуемому эталонному выходному напр жению и щ,, , синусоидальной формы и заданной дискретной частоты (фиг. 1 и 2 вверху) и с дискретным приближением регулировани  напр жени  к заданному (внизу). Согласно предлагаемому способу дл  формировани  выходного напр жени  преобразовател  используют два противоположных по пол рности и наиболее близких по фазе входных напр жени . Например, согласно фиг. 1 напр жени  Ui , U (cOj,t - )The two and, + and and, amplitudes of the input voltages of different phases and different polarities are summed up to form at each time the output voltage of the converter equal to the required reference output voltage and u, the sinusoidal form and given discrete frequency (Figs. 1 and 2 above) and with discrete approach of voltage regulation to the given one (below). According to the inventive method, two opposite polarities and those closest in phase to the input voltages are used to form the output voltage of the converter. For example, according to FIG. 1 voltage Ui, U (cOj, t -)

в первой половине интервала подключени  входного напр жени  от до tg и согласно фиг. 2 входные напр жени  и, V sinjU t, Uj (QB,t - --)in the first half of the input voltage connection interval from tg to and according to fig. 2 input voltages and, V sinjU t, Uj (QB, t - -)

и, and,

от tjj до tg (на фиг. 1-6 за начало отсчета времени прин то tf,). Чередование циклического подключени  каждого из двух входных J , Uj составл ющих U,, напр жений осуществл ют попеременно через половинуfrom tjj to tg (tf, in Fig. 1-6, the time reference is taken). The alternation of cyclic connection of each of the two input J, Uj components U ,, of the voltages is carried out alternately through half

кажд- интервала подключени  Т го входного напр жени , например смну циклического подключени  U осуществл ют в момент времени tevery interval of connection of the T th input voltage, for example, I see a cyclic connection U made at time t

о about

и, - в момент времени t(Kr. 1) и момент времени t(фиг. 2). Таким образом , во второй половине интервала подключени  входного напр жени , т.е. после момента времени t,U,and, - at the moment of time t (Kr. 1) and the moment of time t (Fig. 2). Thus, in the second half of the input voltage connection interval, i.e. after time t, u,

V sinCa.t + V sinCa.t +

2Г З Л2Z ZL

а и не мен етand does not change

фазу (фиг. 1), и после момента tphase (fig. 1), and after time t

а и. не мен етand and. does not change

и, (Dert фазу (фиг. 2).and, (Dert phase (Fig. 2).

После каждого чередовани  подключени  вновь подключенное входное напр жение U, или U регулируют по амплитудному значению согласно синусной зависимости в пределах измене ни  этой тригонометрической функции от нулевого значени  - в момент подключени  входного напр жени  до значени  0,866 в половине интервала подключени  каждого входного напр жени . Далее значение тригонометрической функции с переключенной ее фазой снижаетс  от значени  0,866 до нулевого в конце интервала подключени . При этом регулирование амплитудных значений каждого из двух и, или Uj входных напр жений осуществл ют одновременно дл  всех трех выходных фаз преобразовател  сог2 ласно зависимост м Kj,-,ssin вAfter each alternation of the connection, the newly connected input voltage U, or U is adjusted by the amplitude value according to the sinus dependence within the range of this trigonometric function from the zero value - at the time of connecting the input voltage to 0.866 in half of the connection interval of each input voltage. Further, the value of the trigonometric function with its switched phase decreases from a value of 0.866 to zero at the end of the connection interval. At the same time, the amplitude values of each of the two and, or Uj input voltages are controlled simultaneously for all three output phases of the converter according to the dependences Kj, -, ssin in

первой половине и Кр-ч- sin(2iltu +first half and Cr-h- sin (2iltu +

+ ) во второй половине каждого интервала Т подключени  входного напр жени , где Кр - коэффициент регулировани  требуемого эталонного эффективного значени  выходного напр жени  преообразовател , 22 со и ex +) in the second half of each interval T connecting the input voltage, where Kp is the coefficient of regulation of the required reference effective value of the output voltage of the converter, 22 co and ex

разность выходной и входной угловых частот преобразовател ,а t, мен етс  в пределах О t; « каждого интер- .вала Т подключени  входных напр жениthe difference between the output and input angular frequencies of the converter, and t, varies within O t; "Each interval T connect the input voltage

Таким образом, согласно приведенным зависимост м регулировани  амплитудное значение каждого из U, или и2 входных напр жений мен етс  от нулевого значени  в начале интервала подключени  до эталонного требуемого амплитудного значени  выходного напр жени  в половине интервала подключени  и снижаетс  согласно тригонометрической зависимости до нулевого значени  в конце интервала подклю20 Thus, according to the given control dependencies, the amplitude value of each of U, or u2 input voltages varies from zero at the beginning of the connection interval to the reference required amplitude value of the output voltage at half the connection interval and decreases according to a trigonometric relationship to zero at the end connection interval 20

чени  входного напр жени , что видно из приведенных кривых U, или Uj (фиг. 1-6).input voltage, as can be seen from the curves U, or Uj (Fig. 1-6).

Равенство подключенных значений входных напр жений V, Ugti э половине интервала их подключени  видны (фиг. 3 и 4) в моменты времени t,,tj, а и, - в моменты времени воThe equality of the connected values of the input voltages V, Ugti and a half of the interval of their connection are visible (Figs. 3 and 4) at the instants of time t ,, tj, and, and, at the instants of time at

всех трех выходных фазах одновременно , также видна одинакова  зависимость регулировани  U от нулевого значени  в моменты времени , а значени  U, - в моменты времени t,|tj. Регулирование эффективного значени  выходного напр жени  осуществл етс  изменением значени  коэффициента К- в зависимости от регулировани  входных напр жений . Полный интервал от t подключени  входного напр жени  Uj (фиг. 4) показан во всех трех выходных фазах одинаково регулируемыми значени миall three output phases at the same time, the same dependence of the control U on the zero value at the time points, and the values of U, at the time points t, | tj are also visible. The regulation of the effective value of the output voltage is made by varying the value of the coefficient K- depending on the control of the input voltages. The total interval from t connecting the input voltage Uj (Fig. 4) is shown in all three output phases by equally adjustable values

2 п 2 n

входных напр жений (cjg,t + ) input voltages (cjg, t +)

2 -Vn,sin«,t, (cOe,t - --)2 -Vn, sin ", t, (cOe, t - -)

соответственно. Полный интервал от t, до tj подключени  входного напр жени  и показан во всех трех выходных фазах преобразовател  вход2т ными напр жени ми V sin(c3avt - --),respectively. The full interval from t to tj of the input voltage connection is shown in all three output phases of the converter by input voltage V sin (c3avt - -),

ex ex

2T

3535

(), V sinoe.t соот(), V sinoe.t respectively

ветственно. Другие интервалы подключени  и регулировани  входных напр жений и,,и5, аналогичны по действию преобразованию частоты с той разни- цей, что в каждом поочередном интервале в качестве подключенных U, или и  вл ютс  поочередно отстающие входные напр жени  при COgju -Wg и опережающие при cOej,,, сОвуvetstvenno. The other intervals for connecting and regulating input voltages and, and, are similar in frequency conversion with the difference that in each successive interval, as connected U, or and there are alternately lagging input voltages at COgju -Wg and leading at COEJ ,,, YOU

В табл. 1 приведены данные, характеризующие процесс преобразовани  частоты дл  примера (фиг. 4 и 5), где функци  времени t представлена непрерывной.In tab. Figure 1 shows the data characterizing the frequency conversion process for an example (Fig. 4 and 5), where the function of time t is represented as continuous.

Моменты времени tJ(фиг. 4 и 5) соответствуют одним и тем же процессам преобразовани , только на 55 фиг. 5 относительно входных U,,, напр жений и.The times tJ (Figs. 4 and 5) correspond to the same conversion processes, only 55 of Figs. 5 with respect to the input U ,,, voltages and.

,,,,

t, Ug t, Ug

(co,t(co, t

- --) 3 - -) 3

Ur. (w,,tUr. (w ,, t

BA BA

21Гч21Gch

+ -г-) показаны им соответствующие переключающие функции h циклическог переключени  входных напр жений, причем от h, до h дл  U, т.е. положительной пол рности Ug,, а от h,Q по и, т.е. отрицательно пол рности Ug. Здесь значени  от Ь, до hj и от h,o до h ,2 относ тс  к первой выходной фазе преобразовател ( фиг. 4), от h. до hj, и от h, до hjj.- к второй выходной фазе, от hj до h и от h,j до к третьей В пределах каждой группы переключающих функций, например,, от h до h,, верхние относ тс  к ид, средние к и. и нижние к U-. На фиг. 5 также+ -g-) shows them the corresponding switching functions h of cyclic switching of input voltages, from h to h for U, i.e. positive polarity Ug ,, and from h, Q on and, i.e. negative polarity Ug. Here, the values from b, to hj and from h, o to h, 2 refer to the first output phase of the converter (fig. 4), from h. to hj, and from h, to hjj.- to the second output phase, from hj to h and from h, j to the third. Within each group of switching functions, for example, from h to h, the upper ones refer to id, medium to and. and lower to u-. FIG. 5 also

осwasp

показаны амплитудно-регулирующие функции sinZQt, the amplitude control functions of sinZQt are shown,

sin(2Qt - --) и и„с sin(2jlt которых используютс  только значени  в пределах от 0,866 до -0,866. При этом дл  регулировани  и, используют значени  U,, показанные более толстой линией выше нулевой линии значений функции U, а дл  регулировани  U - значени  . показанные толстой линией ниже нулевой линии функции U. При этом непрерывные толстые линии U,, или . соответствуют положительным значени м регулирующей функции U , а прерывистые толстые линии - отрицательным значени м , например в пределах от t до t, U, амплитудн регулируетс  функцией И  sin (2Qt - -) and and „with sin (2jlt of which only values between 0.866 and -0.866 are used. In this case, for adjusting and, using U values, shown by a thicker line above the zero line of function U, and for U are the values shown by the thick line below the zero line of the function U. The continuous thick lines U ,, or. correspond to positive values of the regulating function U, and the discontinuous thick lines to negative values, for example, from t to t, U The amplitude is controlled by the AND function.

о.- about.-

sin(2s2t + Т пределах от sin (2s2t + T limits from

t, до t - функцией - , t, to t - function -,

о/about/

sin(2at + --). Данные в виде изображенных кривых, переключающих и амлитудно регулирующих функций (фиг.4 и 5), сведенные в табл. 1, дают не- . обходимую информацию дл  осуществлени  предлагаемого способа преобразовани . Полный цикл повторени  (фиг. 5) охватывает интервал от t до t, после которого начинаетс  его повторение. sin (2at + -). Data in the form of the depicted curves, switching and amplitude regulating functions (figure 4 and 5), summarized in table. 1, give non-. Walkable information to implement the proposed conversion method. The full cycle of repetition (Fig. 5) covers the interval from t to t, after which its repetition begins.

Частота амплитудно регулирующей функции 2 Q - СО й , а переключающей функции входных напр жений -3jl. Име  данные о процессе преобразовани  (фиг. 4, 5 и табл. 1), легкThe frequency of the amplitude regulating function 2 Q is CO, and the switching function of the input voltages is 3jl. Having data on the conversion process (Figs. 4, 5 and Table 1), easily

написать выражени  дл  выходного напр жени  преобразовател . Например , при со вв1ч вк - 4 и 5) напр жение первой выходной фазы преобразовател  в интервал времени t - t,равноwrite expressions for the output voltage of the converter. For example, when with vv1ch vk - 4 and 5) the voltage of the first output phase of the converter in the time interval t - t is equal to

.т., KpU,(u,u,. и.и,,) t, KpU, (u, u ,. and.i ,,)

иand

Kp.U |sincOg t-sin(2Qt + |-) + + -sin( + --)j. (-sLn2Qt)l  Kp.U | sincOg t-sin (2Qt + | -) + + -sin (+ -) j. (-sLn2Qt) l

KpU j sincJg.t-sin(2s7t + -) + KpU j sincJg.t-sin (2s7t + -) +

27 + sin(0g,t + --).sin2Q.t .27 + sin (0g, t + -). Sin2Q.t.

Выражение U в интервал времени t,...t равноThe expression U in the time interval t, ... t is equal to

иand

2 Г U .2 G U.

Bb,x., , sin(Q,,t + --)Bb, x.,, Sin (Q ,, t + -)

2525

-sin( -f |-)+ -sin(Ua.t + |-)-sin (-f | -) + -sin (Ua.t + | -)

xsin(27it - --) .xsin (27it - -).

Далее выражение U ,ц , по интервалам времени можно написать, ис- 30 пользу  данные табл. 1.Further, the expression U, q, over time intervals can be written, using the data in Table. one.

Аналогично напр жени  других выходных фаз можно написать, например, в интервале времени t - t,Similarly, the voltage of other output phases can be written, for example, in the time interval t - t,

2/- sin(CO,,t - --)х2 / - sin (CO ,, t - -) x

sin(2Qt --) - (-siпcOв t) sin (2Qt -) - (-sippcov t)

2727

-sin2at)j;-sin2at) j;

.з .(Q,,t + f}.g. (Q ,, t + f}

2 ii Г2 12 ii G2 1

sin(2nt - --)4 -sin( - --)Usin (2nt - -) 4 -sin (- -) U

-sin2sit)J. - -J-sin2sit) j. - -J

Подобно тому, как участие каждого изJust as the participation of each of

входных напр жений определено его переключающей функцией h, участие соответствующей амплитудно-регулирующейinput voltages are determined by its switching function h, the participation of the corresponding amplitude-regulating

функции U также может быть выражено ее переключающей функцией 1. При этом переключающа  функци  1, определ етс  отдельно дл  амплитудно- регулируемой функции U,, примен емой дл  значени  входных напр жений U( положительной пол рности, и отдельно определ етс  1 дл  UMI примен емой дл  входных напр жений и. Пд, и образуютс  от зна leHHft функций обеих пол рностей (фиг, 5). Таким образом,function U can also be expressed by its switching function 1. In this case, the switching function 1 is determined separately for the amplitude-controlled function U, used for the value of the input voltage U (positive polarity, and separately 1 for the UMI used for input voltages i, k, and, are formed from the sign leHHft of the functions of both polarities (Fig. 5). Thus,

Vl . «Al. - имд1п + - и„,1,5 - и«,1,,;Vl. “Al. - imd1p + - and „, 1,5 - and“, 1 ,,;

UMZ , - U,clis - U;,,.UMZ, - U, clis - U; ,,.

Тогда выходное напр жение фазы р может быть представлено как сумма действующих сочетаний умножений входных и амплитудно-регулирующих функций отдельно дл  входных напр жений положительной Од, Ug, U. и отрицательной -U,- Uc пол рностей UB,,, р и„, Ip, (ИдЬр, +Then the output voltage of the phase p can be represented as the sum of the effective combinations of multiplications of the input and amplitude-regulating functions separately for the input voltages of positive Ud, Ug, U. and negative -U, - Uc polarities UB ,,, p and „, Ip , (ID, +

и, hp. and, hp.

+ U,hp) - U,lp,(,-H+ U, hp) - U, lp, (, - H

- + общем виде выходное напр жение в натуральной форме имеет вид Uft,,, H(t).U,,.L(t)-U, где H(t), L(t) - соответствующие переключающи функции входного и амплитудно-регу- лирующего напр жени  обеих пол рностей ,- + in general, the output voltage in the natural form is Uft ,,, H (t) .U ,,. L (t) -U, where H (t), L (t) are the corresponding switching functions of the input and amplitude regulating voltage of both polarities

В преобразователе (фиг. 7) в одной его выходной фазе фазные выводы 1-3 входного напр жени  присединены к входным выводам двух катодно-анодных тиристорных групп 4 и 5, соответствующие выходные выводы 6 и 7 которых подключены к первому 8 и второму 9 регул торам переменного напр жени . При этом вывод 6 подключен к началу первичной обмотки первого регул тора 8, а конец этой обмотки - к общему выводу 10 фаз входного напр жени  преобразовател . Выход 7, второй катодно-анодной тиристорной группы подключен к концу первичной обмотки второго регул тора, а ее начало - к общему входному выводу 10 преобразовател . Выходные выводы 11 и 12 первого и 12 и 13 второго регул торов напр жени  включены в последовательную цепь с выводами 11 и 13 фазы нагрузки преобразовател . Тиристоры с 14 по 19 и с 20 по 25 образуют соответственно первую 4 и вторую 5 катодно-анод- ные тиристорные группы, а тиристоры с 26 по 33 и с 34 по 41 - соответственIn the converter (Fig. 7), in one of its output phases, phase terminals 1-3 of the input voltage are connected to the input terminals of two cathode-anodic thyristor groups 4 and 5, the corresponding output terminals 6 and 7 of which are connected to the first 8 and second 9 controllers alternating voltage In this case, pin 6 is connected to the beginning of the primary winding of the first controller 8, and the end of this winding is connected to the common terminal of 10 phases of the input voltage of the converter. Output 7, the second cathode-anodic thyristor group is connected to the end of the primary winding of the second controller, and its beginning is connected to the common input terminal 10 of the converter. The output terminals 11 and 12 of the first and 12 and 13 second voltage regulators are connected in series with the terminals 11 and 13 of the converter load phase. Thyristors from 14 to 19 and from 20 to 25 form, respectively, the first 4 and second 5 cathode-anodic thyristor groups, and the thyristors from 26 to 33 and 34 to 41, respectively.

339820339820

но ключи переменного выходного напр жени  регул торов 8 и 9,but the keys of the variable output voltage of the regulators 8 and 9,

Преобразователь работает следую- f. щим образом.The converter works as follows f. shimm way.

Катодно-анодна  тиристорна  группа 4 вместе с регул тором 8 напр жени  формирует составл ющую U выходного напр жени  преобразовател ,The cathode-anodic thyristor group 4 together with the voltage regulator 8 forms the component U of the output voltage of the converter,

1Q а группа 5 тиристоров совместно с регул тором 9 - напр жение Uj, При этом как катодно-анодные группы, так и регул торы напр жени  каждый в отдельности (фиг, 7) обеспечивают1Q and the group of 5 thyristors together with the regulator 9 - the voltage Uj, At the same time, both the cathode-anode groups and the voltage regulators each individually (Fig. 7) provide

15 проводимость тока в обоих направлени х , что необходимо при реализации непосредственных преобразователей частоты. Суммирование выходных напр жений регул торов 8 и 9 осуще2Q ствл етс  последовательным включением их выходных выводов 1.1, 1 2 и 12, 13 в последовательной цепи с выводами 11 и 13 фазы нагрузки.15 conduction current in both directions, which is necessary when implementing direct frequency converters. The summation of the output voltages of the regulators 8 and 9 impulse 2Q is connected in series with their output terminals 1.1, 1 2 and 12, 13 in a series circuit with terminals 11 and 13 of the load phase.

В табл. 2 приведены интервалы фор25 мировани  кривой выходного напр же вы . 6In tab. 2 shows the intervals for shaping the output curve for example. 6

КИЯ при ч включенные тиристоры преобразовател ,KIA at h included thyristors of the converter,

В момент времени t| включением тиристора 14 напр жение от первойAt time t | switching on the thyristor 14 voltage from the first

30 входной фазы подаетс  в регул тор 8 напр жени , где от вторичной е.го цепи при помощи включенного тиристора 28 подает напр жение в последовательную цепь нагрузки. При этом30 of the input phase is supplied to the voltage regulator 8, where from the secondary of its circuit with the included thyristor 28 it supplies voltage to the series load circuit. Wherein

35 включаетс  втора  ступень регулировани  напр жени  U, с его значением 0,7 относительно номинального значени  выходного значени  (U35 includes the second step of voltage regulation U, with its value of 0.7 relative to the nominal value of the output value (U

бык 9bull 9

наon

фиг, 1). В этот момент времени t, включением тиристора 21 напр жение от второй входной фазы подаетс  в регул тор 9 напр жени , где от вторичной его цепи при помощи включенного тиристора 35 подает напр жение и. в последовательную цепь нагрузки. При этом включаетс  перва  ступень регулировани  напр жени  U- с его значением 0,35 относительно U. .,fig, 1). At this moment in time t, the switching on of the thyristor 21 supplies the voltage from the second input phase to the voltage regulator 9, where it supplies voltage from the secondary circuit using the switched on thyristor 35. into a serial load circuit. This includes the first step of voltage regulation U- with its value of 0.35 relative to U.

ВЬ|Х 9 W | X 9

Аналогично работает преобразователь и в другие моменты времени и при других уровн х выходного напр жени  (фиг. 6) и при разных выходных частотах (фиг. 2-6).The converter works similarly at other points in time and at other levels of the output voltage (Fig. 6) and at different output frequencies (Fig. 2-6).

Предлагаемый преобразователь позвол ет двум  катодно-анодными тиристо- рными группами (всего 12 Тиристора- ми) формировать на выходе щестикрат- ные входной частоте пульсации в выходном напр жении преобразовател  при.помощи суммируемых двух напр жений от регул торов напр жени . По сравнению с известным способом, где каждое из входных напр жений U, или и формируетс  при помощи мостовых схем из 16 тиристоров кажда , применение предлагаемого способа уменьшает число тиристоров и реали- зует независимую по выходным фазам работу преобразовател . Независима  работа выходных фаз позвол ет реализовать однофазный преобразователь данного типа, а также независимо выбирать моменты включени  тиристоров выходных фаз, что в свою очеред улучшает качество выходного напр жени  преобразовател .The proposed converter allows two cathode-anodic thyristor groups (a total of 12 thyristors) to form, at the output, a six-fold input pulsation frequency in the output voltage of the converter, using the summed two voltages from the voltage regulators. Compared with the known method, where each of the input voltages U, or is formed using each of the 16 thyristors bridge circuits, the application of the proposed method reduces the number of thyristors and realizes the operation of the converter in the output phases. Independent operation of the output phases allows realizing a single-phase converter of this type, as well as independently choosing the switching points of the output phase thyristors, which in turn improves the quality of the output voltage of the converter.

Система управлени  предлагаемым способом и преобразователем должна в требуемые моменты времени подавать импульсы управлени  и распредел ть их на определенные тиристоры. Эти моменты времени и включаемые тиристоры заданы программой, например , аналогичной приведенной в табл. 1 и 2 и изображающей процесс преобразовани  согласно предлагаемому способу (фиг. 1-6). Например, полньй цикл процесса преобразовани  показан на фиг. 5 интервалами времени отThe control system of the proposed method and the converter should, at the required time points, supply control pulses and distribute them to certain thyristors. These points in time and the included thyristors are set by the program, for example, similar to that given in table. 1 and 2, depicting a conversion process according to the proposed method (Figs. 1-6). For example, the full cycle of the conversion process is shown in FIG. 5 time intervals from

to«°to "°

И В каждом из -указанных моментов времени с t по tg требуетс  сформировать импульсы управлени  по соответствующим каналам управлени  (например, согласно табл. 2 и схеме преобразовател , фиг. 7), что задаетс  программой импульсов управлени  тиристорами преобразовател . Система управлени должна синхронизировать требуемую очередность подачи импульсов управлени  (программу) с определенной фазой входной системы напр жени  преобразовател  (например, момент времени t на фиг. 1-6) дп  того, чтобы преобразование частоты по программе подачи импульсов реализовалось в ситуации, аналогичной той, при которой составлена программа.And At each of the indicated times from t to tg, control pulses are required to be generated via corresponding control channels (for example, according to Table 2 and the converter circuit, Fig. 7), which is specified by the program of control thyristor control pulses. The control system must synchronize the required sequence of the control pulses (program) with a certain phase of the input voltage converter system (for example, the time t in Figs. 1-6) so that the frequency conversion according to the pulse supply program is realized in a situation similar to at which the program is made.

Дл  этой цели используют один или несколько компараторов, которые вы вл ют моменты времени нулевых значений соответствующих входных напр жений. При вы влении таких момтов времени нулевых значений, например фазных линейных и промежуточ ных их значений, можно в сумме получитьFor this purpose, one or several comparators are used, which reveal the times of zero values of the corresponding input voltages. When such time points are detected, zero values, for example, phase linear and intermediate values of them, can be obtained in sum

3398201033982010

очередность импульсов управлени , котора  (с достаточной точностью выбора дискретных моментов времени) может быть использована дл  выбора (дешифрировани ) заданных программой импульсов управлени . Далее из этой очередности импульсов дешифрируют те, которые необходимы дл  реализацииthe sequence of control pulses, which (with sufficient precision in the selection of discrete points in time) can be used to select (decrypt) the control pulses specified by the program. Further, from this sequence of pulses, those that are necessary to realize

1Q составленной программы, и распредел ют по соответствующим тиристорам. Программы управлени  составл ют дл  каждой примен емой из дискретных значений выходных частот.1Q of the compiled program, and distributed to the corresponding thyristors. Control programs are composed for each output frequency used from discrete values.

15 Пример одного из возможных решений системы программного управлени  приведен на фиг. 8. Полупериод одной фазы сетевого напр жени  заполн ют высокочастотной последовательностью импульсов, считывают их и в требуемые моменты (согласно программе подачи импульсов управлени  тиристорами преобразовател ) формируют управл ющие импульсы. Аналогичные устройства, содержаш 1е нуль-орган, св занньш через логический элемент И-НЕ с первым двоичным счетчиком, счетный вход которого соединен с выходом генера- тора импульсов, а выход переполнени 15 An example of one of the possible solutions of the software control system is shown in FIG. 8. The half-period of one phase of the mains voltage is filled with a high-frequency pulse train, it is read out and at the required moments (according to the thyristor control pulse feeding program), control pulses are generated. Similar devices, containing a 1st null organ, are connected via an NAND gate to the first binary counter, the counting input of which is connected to the output of the pulse generator, and the overflow output

3Q с формирователем, также известны. Известны и устройства управлени  тиристорами, содержащие блок синхронизации , генератор тактовых импульсов, счетчик, дешифратор тактобых импуль203Q with shaper are also known. Thyristor control devices are also known, which contain a synchronization unit, a clock pulse generator, a counter, a clock decoder20

25.25

сов, счетчик, дешифратор и фбрмирователь импульсов.owls, counter, decoder and pulse generator.

Формирователь 42 импульса синхронизации (фиг, 8) с сетевым напр жением формирует сороткий импульсSynchronization pulse shaper 42 (FIG. 8) with mains voltage generates a short pulse

в момент перехода напр жени  через нулевое значение. Блоком 43 синхронизации осуществл етс  синхронизаци  импульсов генератора 44 высокой частоты с импульсами формировател  42.at the time of the transition voltage through zero. The synchronization unit 43 synchronizes the pulses of the high-frequency generator 44 with the pulses of the generator 42.

Импульс формировател  42  вл етс Impulse shaper 42 is

разрешающим импульсом дл  прохождени  импульсов высокой частоты от генератора 44 на выход блока 43. Блоком 43 синхронизации задаетс  количествоa resolution pulse for the passage of high frequency pulses from the generator 44 to the output of the block 43. The synchronization block 43 sets the number

импульсов генератора 44-между двум  импульсами формировател  42. Синхронизированные с сетевым напр жением импульсы поступают на вход двоичного счетчика 45 импульсов, который производит их подсчет. Дешифратор 46 вьщает импульсы повторени  счета счетчиком 45 после поступлени  от блока 43 синхронизации количества импульсов генератора, соответствую-pulse generator 44 — between two pulses of the generator 42. The pulses synchronized with the network voltage are fed to the input of a binary counter 45 pulses, which counts them. The decoder 46 generates repetition pulses of the counter 45 after the number of pulses of the generator from the synchronization unit 43, corresponding to

11eleven

ЩИХ продолжительностиповторени  импульсов управлени  преобразователей Выход двоичного счетчика 45 импульсов соединен с дешифраторами 47-49 импульсов. Дешифраторами производитс  дешифраци  импульсов, следуюпщх на выходе блока 43 синхронизации и подсчитанных двоичным счетчиком 45, например, соответствующим моментом .времени с t по tg (фиг. 5). Дешифрированные импульсы поступают на распределители 50-52 импульсов по тиристорам. Распределители импульсов представл ют собой линейку триггеров. Блоки 53 осуществл ют усиление импульсов управлени . Дл  уменьшени  вли ни  помех и исключени  возник- пих ложных импульсов введены блоки 54 и 55. Блок 54 осуществл ет счет заданного числа периодов входного напр жени , после чего дешифратор 55 импульса сброса осуществл ет сброс всей ранее записанной информации.DURING the pulse control transducer pulse duration The output of the binary pulse counter 45 is connected to the decoders 47-49 pulses. The decoders decode the pulses following the output of the synchronization unit 43 and are counted by the binary counter 45, for example, the corresponding time from t to tg (Fig. 5). The decoded pulses arrive at the distributors 50-52 pulses through the thyristors. Pulse distributors are a trigger line. The blocks 53 amplify the control pulses. Blocks 54 and 55 are inserted to reduce the effect of interference and eliminate spurious impulses. Block 54 counts a predetermined number of input voltage periods, after which the decoder 55 of the reset pulse resets all previously recorded information.

1313

8ЫХ8S

nn

ex ex

Claims (2)

1. Способ дискретного регулировани  частоты, заключающийс  в циклическом подключении на определенные интервалы времени входных напр жений с пр мым или обратным пор дком их чередовани  дл  формировани  выходного напр жени  преобразовател , в суммировании напр жений разных входных фаз, в регулировании амплитудного значени  каждого из двух входных напр жений с повтор ющейс  зависимостью их изменени  в каждом интервале подключени  входных напр жений , в задании дискретных значений частот выходного напр жени  преобразовател  согласно зависимости1. A method of discrete frequency control, consisting in cyclic connection at certain time intervals of input voltages with forward or reverse order of their alternation to form the output voltage of the converter, in summing the voltages of different input phases, in adjusting the amplitude value of each of the two input voltages. voltages with a repetitive dependence of their change in each interval of connecting input voltages, in setting discrete values of frequencies of the output voltage of the converter but dependencies VV ™ CO.vHa основе предварительно ™ CO.vHa-based pre составленной программы подачи импульсов управлени  тиристорами преобразовател , гдесОц| |, со gx угловые выходна  и входна  частоты преобразовател , m - частотна  кратность пульсации, к, п - целые числа, о т- личающийс  тем, что, с целью улучшени  качества выходного напр жени  преобразовател  во всем диапазоне регулировани  его эффективного значени , выходное напр жение преобразовател  формируют двум  противоположными по пол рности, наиболее близкими по фазе и регулируемымиthe compiled program for the supply of pulse control thyristors of the converter, mdesOts | |, with gx the angular output and input frequency of the converter, m is the frequency of the ripple, k, n are integer numbers, about the fact that, in order to improve the quality of the output voltage of the converter, the output voltage transducer is formed by two opposite polarities, the closest in phase and adjustable 10ten й   . 5 20 y. 5 20 339820 2339820 2 по амплитудному значению входными напр жени ми разных фаз, пор док чередовани  подключени  которых осуществл ют попеременно через половину интервала подключени  каждого входного напр жени , в течение которой регулирование амплитудных значений каждого из двух входных напр жений осуществл ют согласно зависимост мby the amplitude value, the input voltages of different phases, the alternation order of which is connected alternately through half the connection interval of each input voltage, during which the amplitude values of each of the two input voltages are controlled according to dependencies Kp--jesin2f7t IJ в первой половинеKp - jesin2f7t IJ in the first half иand II и and U + -; - во второй поло- интервала подключени  каждого входного напр жени  преобразовател .U + -; - in the second half-interval of connection of each input voltage of the converter. Kp-gsin(2Qt винеKp-gsin (2Qt fault V - У бV - At b Р иP and г вых.мg outm отношение требуемогоthe ratio required эффективного значени  выходного напр жени  преобразовател  к номиналь effective value of the output voltage of the converter to the nominal ному, 2 QNom, 2 Q н етс  в пределахwithin limits еых 6V О6V Oh а врем  Сц мет t, « Tj. каждого интервала Т подключени  входных напр жений преобразовател .and the time SST met t, "Tj. each interval T connect the input voltages of the converter. 00 00 5five 00 5five 2. Непосредственный преобразователь частоты, содержащий в каждой его выходной фазе две катодные и две анодные тиристорные группы, входы каждой из которых подключены к. выводам фаз трехфазного входного напр жени  преобразовател , а выходы первых и вторых катодно-анодных тири- 5 сторных групп соединены вместе, содержащий также последовательно включенные в цепи фазы нагрузки преобразовател  трансформаторно-тиристор- ные регул торы переменного напр жени  и блоки реализации программного управлени , включающие в себ  компаратор , счетчик импульсов, дешифраторы и распределители импульсов, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  преобразовател  частоты при независимом по фазам формировании выходного напр жени , выход первой катодно-анодной тирис- торной группы подключен к началу входного вьгаода первичной обмотки первого регул тора, а конец этой обмотки - к общему выводу фаз входного напр жени  преобразовател , выход второй катодно-анодной тиристорной группы подключен к концу входного вывода первичной обмотки второго регул тора , а ее начало- к общему входному выводу преобразовател .2. A direct frequency converter containing in each of its output phase two cathode and two anode thyristor groups, the inputs of each of which are connected to the terminals of the phases of the three-phase input voltage of the converter, and the outputs of the first and second cathode-anode thyristor groups are connected together , which also contains transformer – thyristor variable voltage regulators and voltage supply control units connected in series to the load phase circuits and software control implementation units, including a comparator, a counter pulses, decoders and pulse distributors, characterized in that, in order to simplify the frequency converter with the formation of output voltage, phase-independent, the output of the first cathode-anodic thyristor group is connected to the beginning of the input voltage of the primary winding of the first regulator, and the end of this winding - to the common output of the input voltage of the converter, the output of the second cathode-anodic thyristor group is connected to the end of the input output of the primary winding of the second regulator, and its beginning to the common input output reobrazovatel. (Т)(T) ЯI s ч tos h to RtRt нn - - МM СЭSE CN ыCN s && CNCN СОWITH с with tDtD 4four СэSe ,С4Г4Г4, S4G4G4 :э Э t: uh t см CNcm CN f3 & Рf3 & P - со- with р рp p э Ьuh b соwith && CNCN dT dT II I II I I I II I I I II I NN S S р IPp IP СЭSE вat 4J4J II 1л U1l U При номинальном значении U,,,With a nominal value of U ,,, Таблица 2table 2 . . у X  y x у А .in A. /7 К L-, / 7 K L-, 77 . / . / A/ . 7 A /. 7 V: . /V: / v/ . /v /. / Vy VVy v A 1/%± Ч A 1 /% ± h . .. . w/w / o/o / LL w/w / // / г/л//,;r / g / l // ;; r / i „ / i „ ./A./A . , -r-yc-.. r ./- . , -r-yc- .. r ./- ,-,Y , -, Y A  A . .. . w/w / // / г/л//,;r / g / l // ;; r / i „, / i „, AA /. , c-.. r ./- /. , c- .. r ./- .3.3 . Ut. Ut Г .ЖH.ZH Чвьи.Twigs ЧH 5353 5353 5J5J Редактор Н. ТупицаEditor N. Dumbass Составитель Г. ЬlЩЫкCompiled by G. LSCHYK Техред М.Двдык Корректор С. ШекмарTehred M. Dvdyk Proofreader S. Shekmar Заказ 4241/52Тираж 659ПодписноеOrder 4241/52 Circulation 659Subscription 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 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4
SU853980220A 1985-11-27 1985-11-27 Method of discrete frequency control and direct frequency converter SU1339820A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853980220A SU1339820A1 (en) 1985-11-27 1985-11-27 Method of discrete frequency control and direct frequency converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853980220A SU1339820A1 (en) 1985-11-27 1985-11-27 Method of discrete frequency control and direct frequency converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1339820A1 true SU1339820A1 (en) 1987-09-23

Family

ID=21206571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853980220A SU1339820A1 (en) 1985-11-27 1985-11-27 Method of discrete frequency control and direct frequency converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1339820A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Мыцык Г.С. Расчет параметров входного и выходного токов полностью управл емых непосредственных преобразователей с циклическим алгоритмом управлени . - Электричество, 1977, № 1, с. 6. Авторское свидетельство СССР №600675, кл-. Н 02 М 5/27, 1970. Авторское свидетельство СССР № 1100684, кл. Н 02 М 5/27, 1984. Авторское свидетельство СССР .№. 1241374, кл. Н 02 М 5/27, 1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4591965A (en) Inverter for use with solar arrays
US5835364A (en) Harmonic eliminating PWM converter
US4488216A (en) Unrestricted frequency changer system and adjustable frequency AC motor drive using such a system
US4460950A (en) Controlled bridge rectifier
SU1339820A1 (en) Method of discrete frequency control and direct frequency converter
SU1100694A1 (en) Method of discrete-type frequency control and direct frequency converter
RU2159951C1 (en) Method for multiple-region pulse-width control of rectifier gate
SU1376209A1 (en) Method of controlling revolutions of three-phase induction motor
US4926307A (en) Polyphase a.c. motor supplied with power via d.c. power supply
SU741410A1 (en) Method of control of combined dc converter
GB2108784A (en) Controlled rectifier bridge converter
SU1094123A1 (en) Three-phase ac voltage-to-dc voltage converter
SU1108609A1 (en) Method of adjusting frequency converter with direct coupling
SU1145429A1 (en) Method of control of three-phase direct fraquency converter
SU1317611A1 (en) Multichannel device for phase control of thyristor converter
SU1372543A1 (en) Method of controlling direct three-phase frequency converter
SU1735984A1 (en) Ac-to-dc converter
SU1557651A1 (en) Direct n-phase m-phase frequency converter
SU1561177A1 (en) Two-phase bridge source of medium-voltage
SU1156219A1 (en) Controlled power source
SU1317601A1 (en) Method of controlling three-phase direct frequency converter
SU1319191A1 (en) Control device for direct frequency converter
SU1325639A1 (en) Device for controlling multiphase rectifier converter
SU1288867A1 (en) Control device for three-phase transistor inverter
SU1304151A1 (en) Method of controlling d.c.voltage-to-three-phase voltage converter