SU1721760A1 - Method of controlling three-phase regulated bridging transformer - Google Patents

Method of controlling three-phase regulated bridging transformer Download PDF

Info

Publication number
SU1721760A1
SU1721760A1 SU904814425A SU4814425A SU1721760A1 SU 1721760 A1 SU1721760 A1 SU 1721760A1 SU 904814425 A SU904814425 A SU 904814425A SU 4814425 A SU4814425 A SU 4814425A SU 1721760 A1 SU1721760 A1 SU 1721760A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
clock
duration
control
frequency
output
Prior art date
Application number
SU904814425A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Игоревич Олещук
Original Assignee
Отдел Энергетической Кибернетики Ан Мсср
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 Отдел Энергетической Кибернетики Ан Мсср filed Critical Отдел Энергетической Кибернетики Ан Мсср
Priority to SU904814425A priority Critical patent/SU1721760A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1721760A1 publication Critical patent/SU1721760A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Целью изобретени   вл етс  улучшение спектрального состава выходного напр жени  преобразовател  в процессе св занного плавного регулировани  частоты и величины выходного напр жени . Способ управлени  заключаетс  в периодическом включении и выключении с взаимным фазовым сдвигом в 60 эл.град. основных вентиИзобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  регулируемыми преобразовател ми дл  электропривода на базе тиристорных инверторов напр жени . Известны алгоритмы управлени  полупроводниковыми преобразовател ми, обеспечивающие улучшение формы кривой выходного напр жени  за счет многократных дополнительных коммутаций вентилей. Однако регулирование или стабилизаци  величины выходного напр жени  в достаточно широких пределах требует наличи  на входе инвертора управл емого лей инвертора, при этом интервалы проводимости и закрытого состо ни  вентилей составл ют по 100 эл.град. В серединах интервалов проводимое™, на тактовых интервалах 60-градусных продолжительностей, асимметрично середине полупериода формируют управл ющие сигналы выключени  вентилей, количество которых на начальной выходной частоте F0 равно п. Дл  достижени  цели в диапазоне выходных частот F0-Fon/2 регулирование частоты выходного на- i пр жени  преобразовател  осуществл ют за счет непрерывной поэтапной вариации длительностей пауз между импульсами управлени  расположенных внутри центральных участков левой и правой частей упом нутых тактовых интервалов продолжительностью 24 эл.град. кажда , а также длительность ближних слева к центрам упом нутых 24-градусных частей сигналов управлени . В середине каждого тактового интервала при этом формируют разноименные с соответствующей зоной управлени  дополнительные сигналы управлени  с продолжительностью в 12 эл.град. 4 ил. выпр мител , что снижает суммарный КПД процесса преобразовани  электроэнергии и усиливает негативное вли ние преобразователей на питающую сеть. Известен также алгоритм управлени  ключами тиристорных схем ШИР-1, при котором на начальной частоте Fo середины зон проводимости и закрытого состо ни  каждого из шести вентилей инвертора (тактовые интервалы проводимости и закрытого состо ни ) разбивают на п участков (подин- тервалов), в правой крайней части каждого из которых формируют соответственно основные паузы и участки проводимости fe 4 Ю 1 The invention relates to electrical engineering. The aim of the invention is to improve the spectral composition of the output voltage of the converter in the process of coupled smooth control of the frequency and value of the output voltage. The control method is to periodically turn on and off with a mutual phase shift of 60 al. Primary valves The invention relates to electrical engineering and can be used to control adjustable transducers for electric drives based on thyristor voltage inverters. Algorithms for controlling semiconductor converters are known that provide an improvement in the shape of the output voltage curve due to multiple additional switching of valves. However, the regulation or stabilization of the output voltage in a fairly wide range requires the presence of a controlled inverter lee at the input of the inverter, with the conduction intervals and the closed state of the valves being 100 electr. In the middle of the intervals spent on the clock intervals of 60 degrees, asymmetrically in the middle of the half-period, control signals are turned off for the valves, the number of which at the initial output frequency F0 is equal to n. To achieve the goal in the output frequency range F0-Fon / 2, the output frequency is controlled by - i converter yarns are carried out due to the continuous stepwise variation of the pause durations between the control pulses located inside the central sections of the left and right parts of the said event intervals lasting 24 el.grad. each, as well as the duration of the neighbors on the left to the centers of the said 24-degree parts of the control signals. In the middle of each clock interval, additional control signals with a duration of 12 hl will form opposite to the corresponding control zone. 4 il. rectifier, which reduces the total efficiency of the process of electricity conversion and increases the negative impact of converters on the supply network. The algorithm of key management of thyristor circuits WID-1 is also known, in which at the initial frequency Fo the middle of the conduction zones and the closed state of each of the six inverter gates (clock intervals of the conduction and closed state) are divided into n sections (subintervals), in the right the extreme parts of each of which form respectively the main pauses and the conduction sections fe 4 Yu 1

Description

наковой длительности, продолжительность которых определ ет величину выходного напр жени  инвертора.of a new duration, the duration of which determines the magnitude of the output voltage of the inverter.

Однако спектр подобных выходных кривых содержит значительные по амплитуде паразитные гармонические составл ющие низкого пор дка, среди которых наиболее трудноустран емой  вл етс  п та  гармоника . Кроме того, обеспечение рационального режима работы преобразователей, нагруженных на асинхронные электродвигатели и регулируемых по частоте в широких пределах, сопровождаемого последовательным уменьшением количества выходных импульсов в выходной полуволне, осуществл етс  скачкообразно, что приводит к нежелательным броскам тока в силовых цеп х инвертора и нагрузки в моменты перехода от одного поддиапазона регулировани  к другому,However, the spectrum of such output curves contains low-order parasitic harmonic components of considerable order, among which the fifth harmonic is the most difficult to remove. In addition, the provision of a rational mode of operation of the converters loaded on asynchronous motors and frequency controlled over a wide range, accompanied by a consistent decrease in the number of output pulses in the output half-wave, is abrupt, which leads to undesirable current surges in the inverter's power circuits and the load at times transition from one control subrange to another,

Цель изобретени  - улучшение спектрального состава выходного напр жени  преобразовател  в процессе св занного регулировани  частоты и величины напр жени , осуществл емого в диапазонеThe purpose of the invention is to improve the spectral composition of the output voltage of the converter in the process of the associated control of the frequency and voltage value carried out in the range

г-FO Пg-fo p

выходных частот F0 -s-s1 ,6output frequencies F0 -s-s1, 6

путем плавногоby smooth

безударного перехода от одного поддиапазона регулировани  к другому.shock-free transition from one control subrange to another.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно предлагаемому способу, при котором основные вентили разных фаз преобразовател  периодически включают и выключают с взаимным фазовым сдвигом в 60 эл. град., при этом дл  каждого вентил  в течение одного полупериода от 0 до 180 эл.град. создают зону проводимости, в течение другого полупериода от 180 до 360 эл.град, создают зону закрытого состо ни , внутри тактового интервала каждой зоны проводимости от 60 до 120 эл.град и внутри тактового интервала каждой зоны закрытого состо ни  от 240 до 300 эл.град. формируют соответственно сигналы выключени  и включени  вентилей (сигналы управлени ), количество которых последовательно уменьшаетс  с ростом выходной частоты преобразовател  F, причем на начальной выходной частоте F0 тактовые интервалы разбивают на четное л количество подинтервалов равной между собой длительности , в крайней правой части каждого из которых формируют указанные сигналыThe goal is achieved by the fact that according to the proposed method in which the main valves of different phases of the converter are periodically turned on and off with a mutual phase shift of 60 e. hail., with for each valve during one half period from 0 to 180 el.grad. create a conduction zone, during the other half-period from 180 to 360 el. grades, create a closed state zone, within the clock interval of each conduction band from 60 to 120 el.grad and within the clock interval of each closed state zone from 240 to 300 el. hail. respectively, turn off and turn on valves (control signals) are formed, the number of which decreases sequentially with increasing output frequency of converter F, and at the initial output frequency F0 the clock intervals are divided into an even number of subintervals of equal duration, in the rightmost part of each of which specified signals

управлени , в диапазоне частот F0 - -к Fo вcontrol, in the frequency range F0 - -to Fo in

центрах тактовых интервалов формируют разноименные с соответствующей зоной управлени  дополнительные сигналы управлени  с продолжительностью, равнойcenters of clock intervals form additional control signals with the corresponding control zone with a duration equal to

длительность тактовых подинтерва- 0.8the duration of the clock sub-0.8

лов определ ют как на каждой поло0Fishing is defined as at each polo.

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

6F0n6F0n

вине тактового интервала начало каждого первого и конец каждого последнего тактового подинтервала синхронизируют соответственно с началом тактового интервала, с границами указанного дополнительного сигнала управлени  и с концом тактовогоthe fault of the clock interval, the beginning of each first and the end of each last clock sub-interval is synchronized respectively with the beginning of the clock interval, with the boundaries of the specified additional control signal and with the end of the clock

интервала, в диапазоне частот F0 - g- F0 внутри каждой половины тактового интервала формирование каждого 1-го, счита  от правых отмеченных точек синхронизации, сигнала управлени  (каждого (И)-го сигнала управлени , счита  от левых отмеченных точек синхронизации) осуществл ют при изменениивыходнойчастоты преобразовател  от F0 до FI . F0n(l-1)interval, in the frequency range F0 - g-F0 within each half of the clock interval, the formation of each 1st, counting from the right marked synchronization points, the control signal (each (AND) th control signal, counting from the left marked synchronization points) is performed at change the output frequency of the converter from F0 to FI. F0n (l-1)

причем, при изме« FI moreover, when changing «FI

2(21-3)(1-1 ) + 1 нении выходной частоты от F0 до2 (21-3) (1-1) + 1 in the output frequency from F0 to

FQ п ( - 1) 2(2l-1)(i-1j-1 внутри каждогоFQ p (- 1) 2 (2l-1) (i-1j-1 inside each

тактового подинтервала формируют сигнал управлени  с длительностьюclock subinterval form a control signal with a duration

(()прир| р FI внутри, в крайней правой части (И)-п правых и (i-2)-n левых от середин отмеченных половин тактового интервала тактовых подинтервалов синтезируют сигналы управлени сдлительностью(() nature | p FI inside, in the rightmost part of (I) -p right and (i-2) -n left from the middle of the marked halves of the clock interval of the clock subintervals, synthesize the control signals of the duration

,, 0,8(21-3). .,, 0.8 (21-3). .

л - д с /I 1 в крайней правой частиl - d with / I 1 in the extreme right part

D Го П I I jD Go P I I j

отрезков, расположенных между указанными подинтервалами, формируют сигналы управлени  с продолжительностью (21-3)П-1)+11вthe segments located between the specified subintervals form control signals with a duration of (21-3) P-1) + 11v

FO П F0 ПFO P F0 P

диапазоне частот в крайнихfrequency range in the extreme

правых част х отмеченных половин каждого тактового интервала генерируют по одному сигналу управлени  с длительностьюthe right parts of the marked halves of each clock interval generate one control signal with a duration

1 - J.6 FF 6For, 1 - J.6 FF 6For,

На фиг.1 изображена структура основных цепей трехфазного одномостового преобразовател , выполненного на запираемых тиристорах; на фиг.2 - временные диаграммы, иллюстрирующие алгоритм формировани  управл ющих сигналов в соответствии с предлагаемым способом; на фиг.З и 4 - функциональна  схема системы управлени  преобразователем, реализующей разработанный алгоритм, а также временные диаграммы ее работы.Figure 1 shows the structure of the main circuits of a three-phase single-bridge converter made on lockable thyristors; Fig. 2 shows timing diagrams illustrating an algorithm for generating control signals in accordance with the proposed method; FIGS. 3 and 4 are a functional diagram of a converter control system that implements the developed algorithm, as well as time diagrams of its operation.

Я Временные диаграммы, представленные на фиг.2 и включающие циклограммы Uy зоны управлени  вентил  А и кривые полуволн линейного выходного напр жени  инвертора UAB, иллюстрируют вариант уп- равлени  дл  п-8, при котором на начальной выходной частоте FO (фиг.2а) центральные шестидес тиградусные тактовые интервалы от 60 до 120 эл.град. в зоне проводимости вентилей и от 240 до 300 эл.град. в зоне закрытого состо ни  разбиваютс  соответственно на восемь подинтервалов , показанных на фиг.2 дугами,I The timing diagrams presented in Fig. 2 and including the Uy cyclograms of the control zones of the valve A and the half-wave curves of the linear output voltage of the inverter UAB illustrate the control variant for p-8, at which the initial output frequency FO (fig.2a) sixties tigradusny clock intervals from 60 to 120 el.grad. in the conduction zone of the valves and from 240 to 300 el.grad. in the closed state zone, respectively, are divided into eight subintervals, shown in Figure 2 by arcs,

продолжительностью - эл.град. каждый duration - el.grad. each

П.P.

(т.е. соответственно в б эл.град.). При этом, в центральной части каждого тактового интервала , на участке прот женностью 12 эл.град. формируютс  дополнительные разноименные с соответствующей зоной уп- равлени  управл ющие сигналы, в частности, включающие импульсы в зоне закрытого состо ни . Внутри первой половины тактового интервала начало первого подинтервала и конец последнего подин- тервала засинхронизированы соответственно с началом тактового интервала и с левой границей указанного дополнительного сигнала управлени . На второй половине каждого тактового интервала начало перво- го подинтервала синхронизировано с правой границей упом нутого сигнала управлени , а конец последнего подинтервала - с концом тактового интервала. В крайней правой части каждого из упом ну- тых подинтервалов формируютс  включающие и выключающие вентили сигналы управлени , изменением продолжительности которых регулируетс  величина выходного напр жени  инвертора. Моментам формировани  запирающих вентили импульсов на фиг.2 соответствует нулевой уровень сигналов Uy, а провод щему состо нию вентилей - положительное значение сигналов. Аналогично формированию запи- рающих сигналов на интервалах 60-120 эл.град. на тактовых интервала 240-300 эл.град. осуществл етс  синтезирование включающих вентили сигналов управлени .(i.e., respectively, in b el.grad.). At the same time, in the central part of each clock interval, on an area of 12 el. additional control signals, which are opposite to the corresponding control zone, are generated, in particular, the switching pulses in the closed state zone. Within the first half of the clock interval, the beginning of the first sub-slot and the end of the last sub-slot are synchronized, respectively, with the start of the clock interval and the left border of the specified additional control signal. On the second half of each clock interval, the beginning of the first sub-interval is synchronized with the right border of the control signal, and the end of the last sub-interval with the end of the clock interval. In the extreme right part of each of these subintervals, the on and off valves of the control signals are formed, by varying the duration of which the output voltage of the inverter is controlled. The instants of the formation of the blocking valves of the pulses in Fig. 2 correspond to the zero level of the signals Uy, and the conductive state of the valves corresponds to a positive value of the signals. Similar to the formation of locking signals at intervals of 60-120 al. on the clock interval of 240-300 eh.grad. A synthesis of control valve turn-ons is carried out.

Общий диапазон св занного регулиро- вани  величины и частоты выходного напр жени преобразовател при рассматриваемом алгоритме несимметричного управлени  составл ет FO - Tg - При с- FQ ПThe total range of the associated control of the magnitude and frequency of the output voltage of the converter with the considered unbalanced control algorithm is FO - Tg - At c - FQ P

этом в диапазоне частот F0 регулирование частоты осуществл етс  за счет посто нной плавной вариации длительностейIn this case, in the frequency range F0, the frequency is controlled by the constant smooth variation of the durations

пауз между основными сигналами управлени  и самих управл ющих сигналов на близлежащих к серединам указанных половин тактовых интервалов участках. Процесс регулировани  при этом проходит двухэтап- но, осуществл  сь по двум основным опорным алгоритмам, граничные значени  частот, переходных от одного диапазона регулировани  к другому, определ ютс  FonTl-lVthe pauses between the main control signals and the control signals themselves in the areas close to the middle of the indicated half of the clock intervals. The regulation process takes place in two stages, carried out by two main reference algorithms; the boundary values of frequencies, which are transitional from one control range to another, are determined by FonTl-1V

2(2i-3)(i-1)-M2 (2i-3) (i-1) -M

Fo n (1 - 11 )c . il причем Fi Fo n (1-11) c. il and Fi

////

какas

иР| IR |

F;:F ;:

2(2i-1 )(i-1)12 (2i-1) (i-1) 1

дл  нечетных m и i у for odd m and i y

1one

дл  четных т, где m - количество формируемых основных сигналов управлени  внутри каждой половины тактовых интервалов.for even t, where m is the number of generated basic control signals within each half of the clock intervals.

На поддиапазонах регулировани , при которых Fi F Fj+1 внутри (в крайней правой части) всех тактовых подинтервалов формируютс  сигналы управлени  с продолжительностьюOn the control subbands, at which Fi F Fj + 1, control signals with a duration of

А 12(2р-1)т-тЈг) изменение частоты (длительности тактового интервала) производитс  при этом за счет изменени  продолжительности ближайших слева к центрам указанных половин Тактовых интервалов импульсов кривой линейного выходного напр жени , соответствующим на интервале 60-120 эл.град. паузам между основными сигналами управлени , показанным на фиг.2 стрелками сверху. Их продолжительность в момент достижени  выходной частотой преобразовател  значений FI уменьшаетс  до нул . ,.A 12 (2p-1) m-t) frequency change (duration of the clock interval) is produced at the expense of changing the duration of the indicated linear intervals of the output voltage curve corresponding to the interval 60-120 el.rad. the pauses between the main control signals, shown in Figure 2 by the arrows on the top. Their duration at the time the output frequency of the FI value converter reaches is reduced to zero. ,

В диапазонах частот FI F FI внутри (М)-п правых и (l-2)-n левых от отмеченных выше центров половин тактовых интервалов тактовых подинтервалов формируютс  основные сигналы управлени  с посто нной продолжительностью, определенной 0.8(21-3) 12F0n(i-1) In the frequency bands FI F FI, inside (M) -n right and (l-2) -n left from the centers of the half of the clock intervals of the clock subintervals indicated above, main control signals are formed with a constant duration defined by 0.8 (21-3) 12F0n (i -one)

В крайней правой части интервала, расположенного между указанными под- интервалами, формируетс  сигнал управлени  регулируемой длительности ,,, 0,8 г 1 2C2I-3In the extreme right part of the interval, located between the specified sub-intervals, a control signal of adjustable duration is generated ,, 0.8 g 1 2C2I-3

Я -VTi--F I -VTi - F

путем изменени  которой на данных поддиапазонах регулируетс  выходна  частота преобразовател . Уменьшение значени  Я до нул  наблюдаетс  на частотах FI. В поддиапазоне повышенных выходных час«с U ,- U. .by changing which on the given subbands the output frequency of the converter is adjusted. A decrease in the value of e to zero is observed at frequencies f i. In the sub-range of the increased weekend hours "from U, - U..

тот преобразовател  F0 у - F0 у в крайнейthat converter F0 y - F0 y in the extreme

правой части каждой из отмеченных полокакthe right side of each of the marked polokak

Я iM/iri i ел onuu iI iM / iri i ate onuu i

-3}(i-n+1, (1-1) -3} (i-n + 1, (1-1)

вин тактовых интервалов формируют по одному основному сигналу управлени  с проj 0,8 , 1 1 А-Т2-(тг-F57wines of clock intervals form one basic control signal with proj 0.8, 1 1 A-T2- (tg-F57

должительностьюby duty

))

на верхнем частотном F°n on the upper frequency f ° n

поддиапазоне при внутри тактовых интер2 1,6 валов в их центрах, формируют по одному сигналу управлени  с длительностьюwhen inside the clock inter2 1.6 shafts in their centers, they form one control signal with the duration

;- 1 - J.6 6F0n ; - 1 - J.6 6F0n

Формирование на большей части частотного диапазона работы трехфазного преобразовател  FO -«- 0-8 Fmax B центрахFormation over the most part of the frequency range of operation of a three-phase FO - “- 0-8 Fmax B centers

тактовых интервалов дополнительных сигналов управлени  с продолжительностью в 12 эл.град. позвол ет полностью исключить из спектра выходного напр жени  наиболее нежелательную п тую гармоническую составл ющую. На всем рабочем диапазоне переход от одного поддиапазона регулировани , к другому осуществл етс  при этом безударным способом путем плавного поэтапного изменени  продолжительностей сигналов управлени  и пауз между ними.clock intervals of additional control signals with a duration of 12 al. allows to completely exclude the most undesirable fifth harmonic component from the output voltage spectrum. Throughout the entire working range, the transition from one adjustment range to another is accomplished in an unstressed way by smoothly and gradually changing the duration of the control signals and the pauses between them.

В соответствии с описанным алгоритмом на временной диаграмме фиг.2, иллюстрирующей режим проведени  приемов способа управлени , абсолютна  прот женность сигналов управлени , формируемых внутри подинтервалов, показанных верхними дугами, посто нна, а длительность сигналов , синтезируемых внутри подинтервалов, обозначенных нижними дугами , измен етс  в процессе регулировани  частоты. При анализируемом варианте регулировани  на первом поддиапазоне увеличение частоты от начального значени , равного FO, производитс  за счет последовательного уменьшени  продолжительности сигналов управлени , формируемых внутри обозначенных на фиг.2а верхними дугами тактовых подинтервалов, осуществл емой с учетом того, что i 3, по зависимостиIn accordance with the described algorithm, in the time diagram of FIG. 2, illustrating the mode of conducting the control method, the absolute length of the control signals generated inside the subintervals shown by the upper arcs is constant, and the duration of the signals synthesized inside the subintervals designated by the lower arcs varies in the process of frequency control. In the analyzed control variant on the first sub-band, the frequency increase from the initial value equal to FO is produced by sequentially reducing the duration of the control signals generated inside the upper arcs of the clock subintervals indicated in Fig. 2a, taking into account the fact that i 3 depends on

1 - °-8 ( 1 13 л   -Т2(Г ТБТъ ).1 - ° -8 (1 13 l -T2 (G TBT)).

Продолжительность остальных основных сигналов управлени  при этом остаетс посто ннойиравнойThe duration of the remaining main control signals at the same time remains constant and equal

1one

Я on г Отмеченный процесс продолжаетс  до момента достижени  выходной частотой преобразовател  значени  Рз I on g The noted process continues until the output frequency of the transducer reaches the value of P3.

1 TO

-гт Fo, при котором Я уменьшаетс  до нул  (фиг.2б). - Fo, in which I decreases to zero (fig. 2b).

На следующем подинтервале регулировани  увеличение частоты осуществл етс  путем последовательного уменьшени  продолжительности показанных на фиг,26,вIn the next adjustment interval, the frequency increase is accomplished by successively decreasing the duration shown in FIG. 26,

5 стрелками левых от середин половин интервалов включающих сигналов (пауз между основными сигналами управлени ), продолжительности самих основных сигналов с учетом того, что i 2, измен етс 5 arrows left from the middle of the half of the intervals of the switching signals (pauses between the main control signals), the duration of the main signals themselves, taking into account the fact that i 2, varies

10 при этом по зависимости:10 while depending on:

08110811

Я -тпг- ( -р- л р ) вплоть до частоты FaI -tpg- (-pl p) up to the frequency Fa

Изменение выходной частоты от F2 до F2l Q-Fo производитс , как показано на фиг.2 г, изменением продолжительности сигнала Я -fa (-р и р )при посто нствеThe change of the output frequency from F2 to F2l Q-Fo is made, as shown in Fig. 2g, by changing the duration of the signal I -fa (-p and p) under the condition

i / i /

1one

длительностиduration

сигналовsignals

T20rV .,T20rV.,

Начина  с частоты Fa (фиг.2д) и до частоты F у FO 4 FO (фиг.2е) внутри каждогоStarting with the frequency Fa (figd) and up to the frequency F at FO 4 FO (fig.2e) inside each

тактового интервала формируетс  по два основных (не счита  центрального дополнительного ) сигнала управлени  с продолжи0 , 0,8 t 1 1 ч пa clock interval is formed by two main (not counting the central additional) control signal with a length of 0.8 t 1 1 h p

тельност ми Я -гт- ( -р- л р ) ПослеI-tg- (-pl-p) after

достижени  указанной частоты -5- F0 4F0,achieve the specified frequency -5- F0 4F0,

котора  соответствует величине 0,8 Fmax иwhich corresponds to a value of 0.8 Fmax and

5 характеризует собой точку перехода от несимметричного к симметричному режиму управлени  (в выходной полуволне Одв при этом вместо четырех начинают формироватьс  по три выходных импульса), дальней0 шее регулирование осуществл етс  путем изменени  (уменьшени ) продолжительности центральных на тактовых интервалах сигналов по зависимости5 characterizes the transition point from asymmetrical to symmetric control mode (in the output half-wave, only three output pulses are formed instead of four), further regulation is carried out by varying (decreasing) the duration of central signals on the clock intervals according to

Л- 1-J.6 1 0.2L- 1-J.6 1 0.2

5 л 5 l

Устройство управлени  (фиг.З), реализующее предлагаемый способ формировани  управл ющих сигналов применительно к варианту , функционирует следующим об0 разом.The control unit (Fig. 3), which implements the proposed method of generating control signals as applied to the variant, functions as follows.

Выходной сигнал Ui блока 1 задани  частоты поступает на вход генератора 2 тактовых импульсов, формирующего последовательность импульсов, частота следовани The output signal Ui of the frequency setting unit 1 is fed to the input of the generator 2 clock pulses forming a sequence of pulses, the following frequency

5 которых на всем диапазоне регулировани  в 12 раз превышает выходную частоту инвертора . Указанные сигналы поступают на вход генератора 3 линейно измен ющегос  напр жени , синхронизиру  его работу,5 of which over the entire control range is 12 times the output frequency of the inverter. These signals are fed to the input of the generator 3 linearly varying voltage, synchronizing its operation,

благодар  чему на выходе генератора 3 формируетс , как показано на фиг,4, симметричное в обе стороны напр жение Us шестикратной по сравнению с выходным сигналом преобразовател  частоты, ампли- туда которого уменьшаетс  пропорционально росту выходной частоты, и посто нно фиксируетс  датчиком 4 амплитуды. С выхода датчика А сигнал, пропорциональный амплитуде напр жени  Us, поступает через усилители 5 и 6 на входы компараторов 7 и 8, в которых сопоставл етс  соответственно с выходными напр жени ми генератора 3 и Ug интегратора 9, накопительный элемент 10 которого шунтирован ключом 11, управ- л емым выходным сигналом компаратора 7.whereby, as shown in FIG. 4, the output voltage of the generator 3 is symmetrical in both directions, the voltage Us is six times the output signal of the frequency converter, whose amplitude decreases in proportion to the output frequency, and is continuously detected by the amplitude sensor 4. From the output of sensor A, a signal proportional to the amplitude of the voltage Us is supplied through amplifiers 5 and 6 to the inputs of comparators 7 and 8, in which they are associated respectively with the output voltages of the generator 3 and Ug of the integrator 9, the storage element 10 of which is shunted by a key 11, controllable output signal of the comparator 7.

Коэффициенты передачи усилителей 5 и 6 соответственно равны 0,8 и 0,4. На выходе интегратора 9 включён пороговый узел 12, фиксирующий минимальное (нулевое) зна- чение напр жени  Ug, который через элемент ИЛИ 13 св зан с входом счетного триггера 14, подключенного своим выходом к коммутатору 15 пол рности зар дного напр жени  интегратора 9. На период време- ни, когда величина сигнала Us превышает уровень напр жени  на выходе усилител  5, компаратором 7 выдаетс  команда на замыкание ключа 11, шунтирующего при этом накопительный элемент 10 интегратора 9. Благодар  приведенной схеме соединени  узлов 5-15 на выходе интегратора 9, как показано на фиг.4, формируетс  симметричное пилообразное напр жение Ug с паузами нулевого уровн  на центральных участках тактовых интервалов.The transfer factors of amplifiers 5 and 6 are respectively 0.8 and 0.4. The output node of the integrator 9 includes a threshold node 12, which fixes the minimum (zero) voltage Ug, which through the OR 13 element is connected to the input of the counting trigger 14 connected to the switch 15 of the polarity of the integrator 9. the time period when the value of the signal Us exceeds the voltage level at the output of the amplifier 5, the comparator 7 issues a command to close the key 11, which shunts the accumulative element 10 of the integrator 9. Due to the connection diagram of the nodes 5-15 at the output of the integrato 9 and as shown in Figure 4, is formed symmetrical sawtooth voltage Ug voltage zero crossings with pauses at central portions of clock periods.

Указанный сигнал Ug,  вл  сь основным развертывающим напр жением в системе , поступает на входы компарирующих узлов 16-18, на выходах которых включены цепи формировани  коротких однопол р- ных импульсов, состо щие, как показано применительно к узлу 18, из логического инвертора 19 и дифференцирующих цепочек 19 и 20. На другие входы компарирую- щих узлов 16-18 поступают сигналы с выходов сумматоров 22 и 23 и усилител  24 с коэффициентом передачи 0,5, на входы которого приход т сигналы с источника 25 опорного напр жени  и интегратора 26, В момент равенства упом нутых сигналов на входах узлов 16-18 системой синтезируютс  команды (короткие импульсы) на формирование фронтов выходных импульсов, которые через элемент ИЛИ 27 поступают на вход счетного триггера 28, св занного своим выходом с информационным входом логического распределител  управл ющих импульсов на вентили преобразовател  29.This signal Ug, being the main sweep voltage in the system, is fed to the inputs of the comparator nodes 16-18, the outputs of which include circuits for the formation of short single-pole pulses consisting, as shown with reference to node 18, of the logical inverter 19 and differentiating chains 19 and 20. The other inputs of the comparing nodes 16-18 receive signals from the outputs of adders 22 and 23 and amplifier 24 with a transfer ratio of 0.5, the inputs of which receive signals from the source 25 of the reference voltage and the integrator 26, At the moment of equality Commanded signals at the inputs of nodes 16-18 are synthesized by the system commands (short pulses) to form the fronts of the output pulses, which through the OR element 27 arrive at the input of the counting trigger 28, which is connected by its output to the information input of the logical distributor of control pulses on the converter valves 29 .

Выход триггера 28 св зан также с конденсатором 30, выдел ющим посто нную составл ющую последовательности -импульсных сигналов с выхода триггера 28. Напр жение конденсатора 30 поступает далее на делитель 31, в котором осуществл етс  его деление на аналоговый сигнал задани  частоты Ui, в результате чего на выходе делител  31 в соответствующем масштабе формируетс  напр жение, пропорциональное суммарной на полупериоде длительности выходных импульсов. Этот сигнал поступает далее на минусовый вход интегратора 26, св занного вторым плюсовым входом с источником опорного напр жени  25, амплитуда которого U25 The output of the trigger 28 is also connected to the capacitor 30, which separates the constant component of the sequence of the pulse signals from the output of the trigger 28. The voltage of the capacitor 30 goes further to the divider 31, in which it is divided by the analog frequency reference signal Ui, as a result which, at the output of the divider 31, a voltage is formed at an appropriate scale proportional to the total duration of the output pulses over a half period. This signal goes further to the negative input of the integrator 26, which is connected to the second positive input with the source of the reference voltage 25, the amplitude of which is U25

0,8 измакс,,0,8 imax,

, где Usmax- максимальна  амплитуда сигнала генератора 3, наблюдаема  на начальной выходной частоте преобразовател . Благодар  приведенному включению амплитуда сигнала на выходе интегратора 26 пропорциональна величинеwhere Usmax is the maximum amplitude of the generator 3 signal, is observed at the initial output frequency of the converter. Due to the above inclusion, the amplitude of the signal at the output of the integrator 26 is proportional to the value

(г-Я v1 )- длительности основных выходных импульсов кривой выходного напр жени , а сигнал на выходе суммирующего усилител  24 пропорционален половинной продолжительности основных сигналов управлени .(rI v1) is the duration of the main output pulses of the output voltage curve, and the signal at the output of summing amplifier 24 is proportional to the half duration of the main control signals.

В процессе св занного регулировани  частоты и величины напр жени  преобразовател  контур внутренней обратной св зи системы, включающий узлы и блоки 26, 28, 30 и 31, обеспечивает на диапазоне регулировани  от начальной частоты F0 до F21 In the process of coupled adjustment of the frequency and voltage of the converter, the internal feedback loop of the system, including nodes and blocks 26, 28, 30 and 31, provides for the control range from the initial frequency F0 to F21

-|-2F0 непрерывное, осуществл емое - | -2F0 continuous, implementable

по астатическому принципу, формирование корректирующего сигнала, поступающего на входы сумматоров1 22 и 23 и непосредственно на компаратор 18 и автоматически поддерживающего посто нство суммарной вольт-секундной площади выходных импульсов на полупериоде в процессе измене- ни  выходной частоты. При этом на указанном диапазоне автоматически выполн етс  реализаци  представленных в первой части описани  функциональных зависимостей между продолжительност ми сигналов управлени , их временным положением и текущими значени ми выходной частоты преобразовател , а также автоматический переход от одного поддиапазона регулировани  к другому, наблюдаемый на указанных граничных частотах Fr и FJ .according to the astatic principle, the formation of a correction signal arriving at the inputs of adders1 22 and 23 and directly to the comparator 18 and automatically maintaining the constancy of the total volt-second area of the output pulses over a half-period during the change of the output frequency. In this case, the implementation of the functional dependencies between the duration of the control signals, their temporary position and the current values of the output frequency of the converter, as well as the automatic transition from one control band to another, observed at the specified boundary frequencies Fr, are automatically implemented on this range. and fj.

Начина  с частоты Fa -|- величинаStarting with the frequency Fa - | - value

сигнала U23 превышает амплитуду пилообразного напр жени  Ug, на полупериодеU23 signal exceeds the sawtooth voltage amplitude Ug, by half a period

кривой линейного выходного напр жени  синтезируютс  при этом по четыре импульса одинаковой длительности, величина сигнала 1)24 на выходе усилител  24 при дальнейшем увеличении частоты последовательно снижаетс , достига  нулевого значени  на последней граничной частоте FI the linear output voltage curve is synthesized with four pulses of the same duration, the signal 1) 24 at the output of the amplifier 24 with a further increase in frequency decreases sequentially, reaching zero at the last cutoff frequency FI

2° 3F0 0,8 Fmax. Полуволна выходного 2 ° 3F0 0.8 Fmax. Half wave output

сигнала преобразовател  после этого момента и до максимальной частоты Fmax Fo nConverter signal after this point and up to the maximum frequency Fmax Fo n

1,61.6

-формируетс  из трех импульсов на- formed from three pulses on

полупериоде. Указанный момент фиксируетс  логическим узлом, состо щим из компаратора 32, на один вход которого приходит сигнал с выхода датчика 4 амплитуды , а на второй поступает посто нное напр жение с первого выхода источника 33,half period. This moment is detected by a logical node consisting of a comparator 32, to one input of which a signal comes from the output of the amplitude sensor 4, and to the second a constant voltage is supplied from the first output of the source 33,

определ емое как Кзз(1) Зтахdefined as khz (1)

nn

ПоBy

сигналу компаратора 32 происходит замыкание ключа 34 и переключение ключа 35, после чего в компарирующем узле 26 начинаетс  сопоставление текущего значени  сигнала из с напр жением, снимаемым с второго выхода источника 33 и определ емым как изз(и) --, а к входу четырехразр дного регистра 37 подключаетс  выход генератора 2 тактовых импульсов.signal of comparator 32 closes key 34 and switches key 35, after which comparing node 26 begins comparing the current value of the signal from with the voltage taken from the second output of source 33 and defined as iz (and) - and to the four-bit input register 37 is connected to the generator 2 clock pulse output.

Благодар  приведенному подключению четырехразр дного регистра 37 на частотном диапазоне Fo - FI 0,8 Fmax обеспечиваетс  требуема  асимметри  алгоритма формировани  управл ющих сигналов. Выраженные в цифровой форме состо ни  старших выходных разр дов Q/i, Qs, Q2 регистра 37 на периоде выходной частоты, как показано на фиг.4, записываютс  соответственно как 100, 001, 000, 101, 110, 111, эти сигналы поступают на тактовые входы логического распределител  29 и определ ют собой известный алгоритм синтеза управл ющих сигналов на основные вентили трехфазного инвертора.Due to the above connection of the four-bit register 37 on the frequency range Fo-FI 0.8 Fmax, the required asymmetry of the control signal generation algorithm is provided. The numerically expressed states of the higher output bits Q / i, Qs, Q2 of register 37 in the output frequency period, as shown in Fig. 4, are respectively recorded as 100, 001, 000, 101, 110, 111, these signals are sent to clock inputs of the logic distributor 29 and determine by themselves the well-known algorithm for synthesizing control signals to the main gates of the three-phase inverter.

Таким образом, предлагаемый способ управлени  позвол ет на большей части диапазона регулировани  преобразовател , в зоне Fo - 0,8 Fmax обеспечить полное отсутствие в спектре выходного напр жени  наиболее нежелательной п той гармонической составл ющей, причем обеспечиваетс  это наиболее простым путем , без дополнительных коммутаций вентилей силовой схемы, вызывающих дополнительные потери электрической энергии. Форма выходного напр жени  в процессе регулировани  при этом плавно измен етс , что позвол ет устранить бро Thus, the proposed control method allows over most of the converter control range, in the Fo-0.8 Fmax zone, to ensure the complete absence of the most undesirable fifth harmonic component in the output voltage spectrum, and this is ensured in the simplest way, without additional switching of the valves power circuit, causing additional loss of electrical energy. The shape of the output voltage during the regulation process varies smoothly, thus eliminating the

10ten

1515

2020

2525

30thirty

3535

4040

4545

ски тока в силовых цеп х инвертора и нагрузки , повыша  тем самым качества процесса регулировани  и надежность функционировани  преобразовательных систем в целом.current in the power circuits of the inverter and the load, thereby improving the quality of the control process and the reliability of the operation of the converter systems as a whole.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ управлени  трехфазным регулируемым мостовым преобразователем, заключающийс  в том, что основные вентили разных фаз преобразовател  периодически включают и выключают с взаимным фазовым сдвигом в 60 зл.град., при этом дл  каждого вентил  в течение одного полупериода от 0 до 180 эл.град. формируют зону проводимости, в течение другого полупериода от 180 до 360 эл.град. формируют зону закрытого состо ни , внутри тактового интервала каждой зоны проводимости от 60 до 120 эл.град. и тактового интервала каждой зоны закрытого состо ни  вентилей от 240 до 300 эл.град. формируют разноименные с соответствующей зоной управлени  сигналы управлени , количество которых последовательно уменьшают с ростом выходной частоты преобразовател  F, причем, на начальной выходной частоте FO внутри тактовых интервалов формируют четное n количество подинтервалов равной между собой длительности, в конце каждого из которых формируют указанные сигналы управлени , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  гармонического состава выходного напр жени  преобразовател  в процессе св занного регулировани  частоты и величины напр жени , осуществл емого в диапазоне выходных частот Fo FQ nClaims The method of controlling a three-phase adjustable bridge converter, is that the main valves of different phases of the converter are periodically turned on and off with a mutual phase shift of 60 zl.grad. . form the conduction band, during the other half period from 180 to 360 el.grad. form a closed state zone, within the clock interval of each conduction band from 60 to 120 al. and a clock interval of each zone of a closed condition of gates from 240 to 300 el.grad. control signals with the corresponding control zone are formed, the number of which is successively reduced with increasing output frequency of converter F, and even number of subintervals of equal duration are formed at the initial output frequency FO within the clock intervals, at the end of each of which control signals are generated, characterized in that, in order to improve the harmonic composition of the output voltage of the converter in the process of the associated frequency control and s voltage emogo effected in output frequencies Fo FQ n -r-g- путем плавного безударного перехода от одного поддиапазона регулировани  к другому, в диапазоне частот Fo - j Fo в-r-g- by smooth unstressed transition from one control band to another, in the frequency range Fo - j Fo in центрах тактовых интервалов формируют разноименные с соответствующей зоной управлени  дополнительные сигналы управлени  с продолжительностью, равнойcenters of clock intervals form additional control signals with the corresponding control zone with a duration equal to -отпг длительность тактовых подинтерва jU Г-off time duration jU subinterface 0,80.8 лов определ ют какfishing is defined as 5050 5555 на каждой по6 F0non each 6 F0n ловине тактового интервала начало каждого первого и конец каждого последнего тактового подинтервала синхронизируют соответственно с началом тактового интервала, с границами указанного дополнительного сигнала управлени  и с концом тактовогоAt the time of the clock interval, the beginning of each first and the end of each last clock subinterval is synchronized respectively with the beginning of the clock interval, with the boundaries of the specified additional control signal and with the end of the clock интервала, в диапазоне частот F0 -5- FO наinterval in the frequency range F0 -5- FO on каждой половине тактового интервала формировани  каждого i-ro, счита  от правыхeach half of the clock interval of the formation of each i-ro, counting from the right моментов синхронизации, сигнала управлени  (каждого (Н)-го сигнала управлени , счита  от левых моментов синхрозации) осуществл ют при изменении выходной частоты преобразовател  от F0 от R хsynchronization points, control signal (of each (H) th control signal, calculated from the left-hand synchronization points) are performed when the output frequency of the converter changes from F0 to R x FQ П ( I - 1 )FQ P (I - 1) х 2 (2 1-3 И I- 1 ) + 1 пРичем ПРИ изме нении выходной частоты от F0 до FI - F0n(l-1)x 2 (2 1-3 AND I- 1) + 1 PREVIEW WHEN THE OUTPUT FREQUENCY CHANGE IS FROM F0 TO FI - F0n (l-1) - 2 ( 2 i - ПТТ- 1 ) - 1 ВНУТРИ кажДого тактового подинтервала формируют сигнал управлени  с длительностью- 2 (2 i - ПТТ- 1) - 1 INSIDE each clock subinterval, a control signal with duration Г 12(°f-1)(4-l|n-) FI внутри, в крайней правой части (М)-п правых и (i-2)-n левых от середин отмеченных половин тактового интервала тактовых под- интервалов формируют сигналы управле ,, 0.8(2I-3) А 6F0n(i-1 ) вГ 12 (° f-1) (4-l | n-) FI inside, in the extreme right part of (M) -n right and (i-2) -n left from the middle of the marked halves of the clock interval of the clock sub-intervals form signals Controlled 0.8 (2I-3) A 6F0n (i-1) in ни  с длительностьюnor with duration крайней правой части отрезков, расположенных между указанными подин- тервалами, формируют сигналы управлени  с продолжительностьюthe extreme right part of the segments located between the specified sub-intervals, generate control signals with the duration +1+1 jii ao/iwnvi/i v ii|/Wf-iwJi iv ri i с и о тjii ao / iwnvi / i v ii | / Wf-iwJi iv ri i s and o t r - 0,8 r 1 2(2i-3Ki-1) 4 -T2 L FF0n(i-l)r - 0.8 r 1 2 (2i-3Ki-1) 4 -T2 L FF0n (i-l) диапазоне частотfrequency range Fo n FO nFo n fo n в крайнихin the extreme 00 5five 00 3232 правых част х отмеченных половин каждого тактового интервала формируют по одному сигналу управлени  с продолжи- 0,8 , 1 1The right parts of the marked halves of each clock interval form one control signal with a length of 0.8, 1 1 тельностью Я I am Fo n f. FO nFo n f. Fo n hon hon ) и при) and «-1 - л Qв центрах тактовых "-1 - l Q in clock centers интервалов формируют по одному сигналу управлени  с длительностьюintervals form one control signal with duration 1- 1 - 1.6 6Fo n 1-1 - 1.6 6Fo n }ъ у П} ь y P Фйг.ТFig.T гсgf 9 ч9 h ii 09аш09ash VV «г"G AA 4,М4, M J/to7 |J / to7 | Фиг.ЗFig.Z AA
SU904814425A 1990-02-27 1990-02-27 Method of controlling three-phase regulated bridging transformer SU1721760A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904814425A SU1721760A1 (en) 1990-02-27 1990-02-27 Method of controlling three-phase regulated bridging transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904814425A SU1721760A1 (en) 1990-02-27 1990-02-27 Method of controlling three-phase regulated bridging transformer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1721760A1 true SU1721760A1 (en) 1992-03-23

Family

ID=21508388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904814425A SU1721760A1 (en) 1990-02-27 1990-02-27 Method of controlling three-phase regulated bridging transformer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1721760A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Ns 1023625, кл. Н 02 М 7/48, 1983. Забродин Ю.С. Критерий оценки качества выходного напр жени автономных инверторов. - Электричество, 1987, № 3, с. 45, рис. 1а. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0292512B1 (en) Static power conversion method and apparatus
US4864483A (en) Static power conversion method and apparatus having essentially zero switching losses and clamped voltage levels
Rahman et al. Performance analysis of delta modulated PWM inverters
US7345449B2 (en) Method of rotating a polyphase motor at less than rated speed
US4032832A (en) Dc to ac inverter with unregulated input and regulated output
EP0297708B1 (en) Resonant inverter system and circuit for controlling the resonant inverter system
KR920006267B1 (en) Frequency changer system
US5132892A (en) PWM controller used in a multiple inverter
US5831843A (en) Pulse width modulation device for converting direct voltage into a three-phase alternating voltage
Murai et al. Current pulse control of high frequency series resonant DC link power converter
SU1721760A1 (en) Method of controlling three-phase regulated bridging transformer
US5432694A (en) Method of regulating a voltage inverter operating in quasi-resonance
SU1757063A1 (en) Method of controlling converter with width-code regulation
SU1720132A1 (en) Method of control valve-type three-phase converter
SU1554094A2 (en) Method of controlling three-phase controllable bridge inverter
Choudhury et al. New topology and analysis of a single phase delta modulated cycloconverter
SU1757065A1 (en) Method of controlling bridge converter with width-code control
JPS61240858A (en) Variable voltage power source
SU1677824A1 (en) Method of control of three-phase single-bridge inverter
SU1757064A1 (en) Method of controlling three-phase bridge converter with width-code regulation
SU1638780A1 (en) Method for controlling three-phase bridge-type regulated converter
RU1777219C (en) Valve-type converter control method with provision for latitude-code regulation
SU1644328A1 (en) Method for controlling four thyristor rectifiers with separate loads and powered from a common mains
SU1121768A2 (en) Method of adjusting a.c.voltage regulator with voltage addition channel
RU2032263C1 (en) Converter without units of artificial commutation and method of control over it