SU1757064A1 - Method of controlling three-phase bridge converter with width-code regulation - Google Patents

Method of controlling three-phase bridge converter with width-code regulation Download PDF

Info

Publication number
SU1757064A1
SU1757064A1 SU904897389A SU4897389A SU1757064A1 SU 1757064 A1 SU1757064 A1 SU 1757064A1 SU 904897389 A SU904897389 A SU 904897389A SU 4897389 A SU4897389 A SU 4897389A SU 1757064 A1 SU1757064 A1 SU 1757064A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
control
duration
frequency
clock
converter
Prior art date
Application number
SU904897389A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Игоревич Олещук
Original Assignee
Отдел Энергетической Кибернетики Ан Сср Молдова
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 Сср Молдова filed Critical Отдел Энергетической Кибернетики Ан Сср Молдова
Priority to SU904897389A priority Critical patent/SU1757064A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1757064A1 publication Critical patent/SU1757064A1/en

Links

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

Сущность изобретени  способ управлени  заключаетс  в периодическом включении с взаимным фазовым сдвигом в 60 эл. град основных вентилей трехфазного мостового преобразовател  при этом зоны проводимости и закрытого состо ни  каждого вентил  составл ют по 180 эл. град, Регулирование выходного напр жени  осуществл етс  при этом изменением продолжительности модулирующих сигналов, формируемых внутри крайних 60-градусных тактовых интервалов упом нутых зон проводимости i закрытого состо ни  вентилей Св занное регулирование выходной частоты и величины выходного напр жени  предложено производить зэ счет непрерывной плавной вариации длительностей основных и модулирующих сигналов управлени , формируемых у границ упом нутых крайнихтактовых интервалов Продолжительность тактовых подинтервалов,внутри и посередине которых формируютс  модулирующие сигналы управлени , на всем диапазоне регулировани  измен етс  по нелинейной зависимости , обеспечивающей рациональное количество выходных импульсов в полуволне выходной кривой на каждом частотном поддиапазоне. 2 з.п. ф-лы, 4 ил СП СSUMMARY OF THE INVENTION The control method consists in periodic switching on with a mutual phase shift of 60 el. The gradient of the main valves of the three-phase bridge converter at the same time of the conduction band and the closed state of each valve is 180 e. hail. The output voltage is controlled by varying the duration of the modulating signals generated within the extreme 60-degree clock intervals of the said conduction zones i of the closed state of the valves. It is proposed to make continuous adjustment of the duration of the output frequency and the output voltage. of the main and modulating control signals generated at the boundaries of the said extreme contact intervals. Duration of clock subsync fishing, inside and in the middle are formed modulating control signals to control the entire range varies depending on nonlinear providing a rational number of output pulses per half-wave of the output curve at each frequency subband. 2 hp f-ly, 4 silt SP C

Description

Изобретение относитс  к электротехнике (подкласс силовой преобразовательной техники и электропривода) и может быть использовано при управлении преобразовател ми дл  частотно-регулируемого электропривода переменного тока на базе автономных инверторов напр жени .The invention relates to electrical engineering (a subclass of power converter equipment and electric drive) and can be used to control converters for a variable frequency drive of alternating current based on autonomous voltage inverters.

Известны несимметричные алгоритмы управлени  ключами трехфазных мостовых преобразователей с 180-градусным управлением , при которых управл ющие модулирующие сигналы формируютс  на крайних участках тактовых подинтервалов, на которые разбиваютс  тактовые интервалы 60- градусных продол жите л ьностеиAsymmetrical key management algorithms for three-phase bridge converters with 180-degree control are known, in which control modulating signals are generated at the extreme portions of the clock subintervals, into which the clock intervals of 60-degree extension of lostei are divided.

Однако спектральный состав выходного напр жени  преобразователей с подобными законами управлени   вл етс  не совсем хорошим и часто нуждаетс  в специальном улучшенииHowever, the spectral composition of the output voltage of the transducers with similar control laws is not very good and often needs special improvement.

Известен также способ управлени  преобразователем , обеспечивающий улучшенную форму выходного напр жени  характерной особенностью которого  вл етс  формирование модулирующих управл ющих сигналов внутри крайних тактовых интервалов полупериодов проводимости и закрытого состо ни  вентилейA converter control method is also known, which provides an improved output voltage. A characteristic feature of which is the formation of modulating control signals within the extreme clock intervals of the conduction half-periods and the closed state of the valves.

Однако широкодиапазонное регулирование выходной частоты преобразователей сопровождаемое изменением копичеств However, the wide-range control of the output frequency of the transducers accompanied by a change in the number

аbut

vj оvj o

Ј J

импульсов в выходной полуволне, при управлении по алгоритму осуществл етс  дискретным путем и вызывает броски тока в силовых цеп х в моменты перехода от одного поддиапазона регулировани  к другому.pulses in the output half-wave, when controlled by an algorithm, is carried out in a discrete way and causes current surges in the power circuits at the moments of transition from one control sub-band to another.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества процесса регулировани  за счет плавного безударного изменени  формы вы- ходного напр жени  преобразовател .The aim of the invention is to improve the quality of the control process by smoothly changing the shape of the output voltage of the converter without a shock.

При управлении по способу, обеспечивающему N-кратное св занное регулирование частоты и величины выходного напр жени  преобразовател  по закону посто нства отношени  величины напр жени  к частоте, при котором основные вентили разных фаз и групп преобразовател  периодически включает и выключает с взаимным фазовым сдвигом в 60 эл. град в последовательности +А, -С, +В, -А, +С, -В, при этом дл  каждого вентил  формируют положительные полупериоды проводимости и отрицательные полупериоды закрытого состо ни , каждый из которых состоит из трех тактовых интервалов 60-градусных продолжительлостей, внутри крайних на полупериодах тактовых интервалов формируют модулирующие сигналы (импульсы) управлени , продолжительность которых определ ет величину выходного напр жени  преобразовател , формирование указанных модулирующих сигналов управлени  на всем диапазоне регулировани , начина  с начальной частоты F0, осуще- ствл ют в серединах тактовых подинтервалов с продолжительностью r f Fo When controlled by a method that provides N-fold coupled frequency control and the output voltage of the converter according to the law of the ratio of the voltage to the frequency at which the main valves of different phases and groups of the converter periodically turn on and off with a mutual phase shift of 60 el . degrees in the sequence + A, -C, + B, -A, + C, -B, and for each valve they form positive conduction half-periods and negative half-periods of the closed state, each of which consists of three clock intervals of 60-degree lengths, within the extreme half-periods of the clock intervals, control modulating signals (pulses) are generated, the duration of which determines the magnitude of the output voltage of the converter; the formation of the specified control modulating signals throughout the whole range is regulated and, starting with the initial frequency F0, is carried out in the midpoints of the clock subintervals with the duration r f Fo

6 F ( F0 N + Fo - F )6 F (F0 N + Fo - F)

причем серединыwith the middle

упом нутых тактовых интервалов синхронизируют с серединой соответствующего цент- ральногд тактового подинтервала (при нечетном N) или с концом и началом Соответствующих центральных тактовых подинтервалов (при четном N), при этом на частотных поддиапазонах F i F F 1-1-2, а также, приthe mentioned clock intervals are synchronized with the middle of the corresponding central clock of the clock subinterval (for odd N) or with the end and the beginning of the Corresponding central clock subintervals (for even N), while on the frequency sub-bands F i FF 1-1-2, as well as at

Fo n EFo n e

нечетном N, в диапазоне F 3- -F-- . внутtoodd N, in the range F 3- -F--. inside

ри тактовых интервалов формируют по I модулирующих сигналов управлени  сclock intervals form on I modulating control signals with

1/1Ео ч1 / 1Eo h

длительностью fr ( р рг Ё N fr duration (p pg Ё N

наon

Я -I -

i Г3 i G3

и iand i

П-р-Кгч РсГ--Т -о Е NP-rgkg RSG - T -o E N

частотных поддиапазонах Fi F F i на крайних участках тактовых интервалов формируют сигналы управлени  с длительностьюfrequency bands Fi F i at the extreme parts of the clock intervals form control signals with duration

1 Т2Т1 T2T

j.„ . Ј-.-ггн а продолжительность ос1 i Го t ( I - I) I Мj. „. Ј -.- gn and duration os1 i Go t (I - I) I M

тальныхО-2)-и.игн, управлени  определ ютtialo-2) -and.ign, controls determine

вat

А BUT

соответствииaccording to

FoFo

зависимостью Еоdependency eo

5 F ( Fo N + Fo - F ) 6F0E(i-1)N значени  граничных частот F i и F i, переходных от одного поддиапазона регулировани  к другому, наход т как5 F (Fo N + Fo - F) 6F0E (i-1) N the values of the cut-off frequencies F i and F i, which are transitional from one control subband to another, are found as

E0((i-0-J Ee()tEN(i-0 z-4E«,EN(;-i(E0 ((i-0-J Ee () tEN (i-0 z-4E ", EN (; - i (

F.-F,F.-F,

2Е„2E „

М-ШИЫСЕ М-ЕМО-ОГ- Е (i-0(i-N-0 Ж0 М-ШИЫСЕ М-ЕМО-ОГ-Е (i-0 (i-N-0 Ж0

где ,4,6...N при четном N и ,5,...N при нечетном N, минимальна  (базова ) и текуща  амплитуды питающего преобразова15 тель посто нного напр жени  обозначены соответственно как Е0 и Е.where, 4.6 ... N with even N and, 5, ... N with odd N, is minimal (basic) and the current amplitude of the DC supply voltage converter is designated as E0 and E.

На фиг. 1 представлена упрощенна  схема силовых цепей трехфазного мостового преобразовател , выполненного на пол20 ностью управл емых вентил х; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие способ управлени ; на фиг. 3 - кривые, показывающие изменение продолжительности тактовых подинтервалов и угловFIG. Figure 1 shows a simplified diagram of the power circuits of a three-phase bridge converter, which is made completely with controlled valves; in fig. 2 are timing diagrams illustrating the control method; in fig. 3 - curves showing the change in the duration of the clock intervals and angles

25 управлени  в процессе регулировани  преобразователей; на фиг. 4 -функциональна  схема системы управлени  преобразователем , реализующей способ.25 control in the process of regulating converters; in fig. 4 is a functional diagram of a converter control system implementing the method.

На верхней временной диаграмме (фиг.In the upper timing diagram (FIG.

30 2а) показан управл ющий сигнал Uy, поступающий на вентиль +А на интервале времени 0-60 эл. град в течение первого тактового интервала положительного полупериода про вод щего состо ни  вентил , на началь35 ной (минимальной) выходной частоте преобразовател  Fo. На интервале 120-180 эл. град управл ющие сигналы формируютс  аналогично, а на полупериоде закрытого состо ни  вентил  180-360 эл. град аналогич40 но и симметрично указанным формируютс  инверсные сигналы управлени . Ниже построен соответствующий участок кривой линейного выходного напр жени  преобразовател  UAB. Построенные кривые30 2a) shows the control signal Uy, arriving at the valve + A at the time interval 0-60 el. hail during the first clock interval of the positive half-period of the conduction state of the valve, at the initial (minimum) output frequency of the converter Fo. In the interval 120-180 e. hail control signals are formed in the same way, and on the half-closed state of the valve 180-360 el. hail is similar to 40 but inversely control signals are formed symmetrically. Below, the corresponding plot of the linear output voltage of the UAB converter is plotted. Built curves

45 соответствуют варианту п тикратного, при минимальном питающем напр жении, диапазона св занного регулировани  частоты и величины напр жени  (). В этом случае тактовый интервал 0-60 эл. град (и 120-18045 correspond to variant five times, with a minimum supply voltage, the range of the associated frequency control and voltage value (). In this case, the clock interval 0-60 e. hail (and 120-180

50 эл. град) на начальной частоте F0 разбит на 5 тактовых подинтервалов одинаковой длительности Г0 , равной 12 эл. град каждый, внутри и посередине каждого из которых формируютс  модулирующие сигналы уп55 равлени , разноименные с соответствующим полупериодом, имеющие в общем виде п родолжител ьность 1 , „ Ео50 email hail) at the initial frequency F0 is divided into 5 clock sub-intervals of the same duration G0, equal to 12 el. hail each, inside and in the middle of each of which are formed the modulating signals of the control, unlike with the corresponding half-period, having in general form duration of 1, “Eo

Ло Lo

6N Fo6n fo

(1 - -р-гг) , где Ео и Е - соотЕ N(1 - p), where Eo and E are corresponding to N

При этом харакветственно минимальна  (номинальна ) и текуща  величины питающего преобразователь напр жени . В случае при In this case, it is characteristic minimal (nominal) and the current value of the supply voltage converter. In the case of

Ло - ( 1 -i -9.6 эл. град. 5оLo - (1 -i -9.6 e. Deg. 5o

Увеличение выходной частоты преобразовател  сопровождаетс  изменением продолжительности т тактовых подинтервалов, осуществл емой по зависимости An increase in the output frequency of the converter is accompanied by a change in the duration of t clock intervals, which is carried out according to

бТТРо N - Fl терной особенностью рассматриваемого алгоритма управлени   вл етс  то, что в данном случае при нечетном N на всем диапазоне регулировани  середины каждого из тактовых интервалов (т.е точки с ординатами 30, 150, 210, 330 эл. град) синхронизируютс  с серединами соответствующих центральных тактовых подинтервалов. В случае четной величины N середины тактовых интервалов синхронизируют с концом и началом соответствующих двух центральных тактовых подинтервалов.The N-Fl bthtrOrnoy feature of the control algorithm in question is that in this case, with odd N, the entire control range of the middle of each clock interval (i.e., points with ordinates 30, 150, 210, 330 e. degrees) is synchronized with the middle corresponding central clock subintervals. In the case of an even value of N, the mid-clock intervals are synchronized with the end and the beginning of the corresponding two central clock sub-intervals.

Процесс регулировани  частоты выходного напр жени  преобразовател  сопровождаетс  при этом посто нной попеременной вариацией, как показано стрелками (фиг. 2), длительностей основных и модулирующих сигналов управлени , формируемых по кра м тактовых интервалов. При этом дл  поддержани  посто нства отношени  величины выходного напр жени  преобразовател  к частоте на поддиапазонах регулировани , на которых по кра м тактовых интервалов формируютс  основные сигналы управлени , длительности модулирующих сигналов управлени  варьируют в зависимости от текущих значений выходной частоты F и от количества f формируемых внутри тактовых интервалов модулирующих сигналов управлени  в соответствии с выражениемThe process of adjusting the frequency of the output voltage of the converter is accompanied by a constant alternating variation, as indicated by arrows (Fig. 2), of the durations of the main and modulating control signals formed along the edges of the clock intervals. At the same time, to maintain a constant ratio of the output voltage of the converter to the frequency on the control subbands, where the main control signals are formed along the edges of the clock intervals, the duration of the modulating control signals varies depending on the current values of the output frequency F and the number f generated inside the clock the intervals of the modulating control signals in accordance with the expression

ЕЈ)ЈЈ)

Fo E N Fo e n

Внутри поддиапазонов регулировани , на которых по кра м тактовых интервалов синтезируютс  модулирующие сигналы управлени , их (крайних на тактовых интервалах модулирующих сигналов)Within the control subbands, where modulating control signals are synthesized along the edges of the clock intervals, they are (extreme at the clock intervals of the modulating signals)

продолжительность Я определ етс  как ; 1 г ч . ) FQ ithe duration I is defined as; 1 g h. ) FQ i

Ллп г- I I- м I г-г: JLLP g-I I-m I g-g: J

J- 1 ( 1 (FJ- 1 (1 (F

12 F Ео12 F Eo

Fo N + Fo - F i, а длительность Яосталь12 F0E(1-1)N ных (1-2)-и модулирующих сигналов управле- ни определ етс какFo N + Fo is F i, and the length of the I-ostal 12 F0E (1-1) N (1-2) and modulating control signals is defined as

1 6F(F0N +Fo -F)6FoE(i-1)1 6F (F0N + Fo -F) 6FoE (i-1)

Значени  граничных частот, переходных от одного поддиапазона к другому, при этом наход тс  соответственно какThe values of the cutoff frequencies that are transient from one subband to another are, respectively,

5 F5 F

EfN iVFNl.-0 E0lNMl-EN(«- r-4fflEN(,-rtf,-N-0 EfN iVFNl.-0 E0lNMl-EN ("- r-4fflEN (, - rtf, -N-0

ж Г all  Well G all

00

5five

00

5five

, F0(NMUEN((MtEN(i-0 2-4EaEN(i-i(N-, + J) F, F.щ3, F0 (NMUEN ((MtEN (i-0 2-4EaEN (i-i (N-, + J) F, F.shch3

Дл  всех рассматриваемых вариантов 0 управлени  на первом, начина  с частоты FO, поддиапазоне регулировани  выходной частоты преобразовател  вверх от начального значени  процесс регулировани  осуществл етс  путем последовательного 5 изменени  (уменьшени , как показано стрелками на фиг. 2а) продолжительности крайних на тактовых интервалах основных сигналов управлени , Продолжительность Я модулирующих сигналов управление на этом поддиапазоне при и измен ет ,1,1Ео чFor all considered control options 0 on the first, starting from the FO frequency, the output control frequency range of the converter is up from the initial value, the control process is carried out by sequentially changing (decreasing, as shown by the arrows in Fig. 2a) the duration of the last control intervals The duration of the modulating signal I control on this sub-band at and varies, 1.1Eo h

с  по зависимости л - - (-г ) c according to l - - (-g)

Продолжительность т тактовых подинтервалов , как показано на кривой изменени  г (фиг. 3), на этом поддиапазоне регулировани  резко уменьшаетс  при повышении частоты, чем обеспечиваетс  увеличение числа выходных импульсов в полуволне и улучшение гармонического состава выходного напр жени .The duration, t, of clock subintervals, as shown in the curve of r (Fig. 3), on this subrange of control is sharply reduced with increasing frequency, thus increasing the number of output pulses in the half-wave and improving the harmonic composition of the output voltage.

Верхн   граница отмеченного первого частотного поддиапазона наблюдаетс  на частоте F 5 1,31 F0, рассчитанной из услови  , на которой продолжительность крайних на тактовых интервалах основных сигналов управлени  уменьшилась до близких к нулю значений.The upper boundary of the noted first frequency subband is observed at frequency F 5 1.31 F0 calculated from the condition where the duration of the main control signals at the clock intervals has decreased to close to zero values.

На следующем поддиапазоне регулировани  (фиг. 26) по кра м тактовых интерва- 0 лов формируютс  модулирующие сигналы с продолжительностью Я , а длительность остальных модулирующих сигналов равнаOn the next adjustment sub-band (Fig. 26), the modulating signals with the duration I are formed along the edges of the clock intervals, and the duration of the remaining modulating signals is equal to

Я1 , при этом Я1 и Я определ етс  из 5 выражений подстановкой соответствующих и . Верхней границей этого поддиапазона (при )  вл етс  частота Е 5 2,56Е0, на каждой продолжительности Я снижаютс  до близких к нулю значений. 0Следующий поддиапазон управлени R1, while R1 and R are determined from the 5 expressions by substituting the corresponding and. The upper limit of this subrange (for) is the frequency E 5 2.56E0, for each duration H decreases to close to zero values. 0Next Control Range

лежит в зоне выходных частот F 5 F F ,83F0 и характеризуетс  уменьшенным на две единицы количеством модулирующих сигналов управлени  внутри тактовых 5 интервалов () (фиг. 2в). В этой зоне, как следует из кривых (фиг. 3), наблюдаетс , начина  с частоты , постепенное увеличение абсолютной продолжительности т тактовых подинтервалов. В диапазоне выходных частот преобразовател  4,6F0 (при E-F-Q). которому соответствуют временные диаграммы линейного выходно- чго напр жени  (фиг. 2), формируютс  два крайних модулирующих сигнала с продолжительностью А и один центральный сlies in the area of the output frequencies F 5 F F, 83F0 and is characterized by a reduced by two units number of modulating control signals within 5 clock intervals () (Fig. 2c). In this zone, as follows from the curves (Fig. 3), it is observed, starting from a frequency, a gradual increase in the absolute duration T of clock intervals. In the output frequency range of the converter 4.6F0 (with E-F-Q). which correspond to the timing diagrams of the linear output voltage (Fig. 2), two extreme modulating signals with duration A and one central with

длительностью А , а с частоты РЗ и до верхней (номинальной) частоты преобразо- N F0Eduration A, and from the frequency of the relay and to the upper (nominal) frequency converted N F0E

сигнальной выходной частоты гфеобрэзовас F0 N Еsignal output frequency gpheobrezovas F0 N E

тел  l-m , продолжительность такtotel lm duration takto

товых подинтервалов поддерживать равной т - тут: Задава сь, в частности, номевател  Fmto maintain subintervals equal to t - here: Asking, in particular, the number of Fm

ром к подлежащей полному исключению из спектра выходной кривой гармонической составл ющей, величина у на всем диэпа (фиг. 2д) в центрах так- Ю зоне регулировани  может быть определенаrum to the output curve of the harmonic component to be completely excluded from the spectrum, the value of y on the entire die (Fig. 2e) in the centers of the same regulation zone can be determined

какas

товых интервалов формируетс  по одному модулирующему сигналу управлени  с продолжительностьюintervals are formed over one modulating control signal with a duration of

1 1 / 1Ео ч з 1 / 1ЕО 1 1 / 1Eo h 1 1 / 1EO

Я-Б() Я-Б()ДЛЯI-b () i-b () for

случа  . При варианте четной величины индекса N указанна  величина совпадает с рассчитываемыми по указанным зависимост м граничными значени ми частот F 2 и F 2case. In the case of an even value of the index N, the indicated value coincides with the limiting values of the frequencies F 2 and F 2 calculated by the indicated dependencies.

Дл  улучшени  гармонического состава выходного напр жени  преобразовател  целесообразно модифицировать алгоритм управлени  таким образом, чтобы в кривой выходного сигнала на всем диапазоне регулировани  формировалась, как показано пунктиром (фиг. 2), дополнительна  последовательность выходных импульсов, гармо- нические составл ющие которой, суммиру сь в противофазе с гармониками основного массива выходных импульсов, способствовали бы тем самым устранению (уменьшению) амплитуд наиболее нежелательных паразитных гармоник результирующей кривойTo improve the harmonic composition of the output voltage of the converter, it is advisable to modify the control algorithm so that an additional sequence of output pulses, the harmonic components of which are harmonized, is formed in the output curve over the entire control range, as shown by the dotted line (Fig. 2). antiphase with the harmonics of the main array of output pulses, would thereby contribute to the elimination (reduction) of the amplitudes of the most unwanted parasitic harmonics of the resultant guide curve

Дл  этого должна соответствующим образом изменитьс  продолжительность модулирующих сигналов управлени , формируемых в ближних к границам соот- ветствукЛцих полупериодов половинах тактовых интервалов. При этом внутри положительных полупериодов проводимости продолжительности модулирующих сиг налов должны быть увеличены на определенную величину уо, а внутри отрицательных полупериодов закрытого состо - ни длительноститребуемыхFor this, the duration of the modulating control signals generated in the near half-bounds of the corresponding half periods of the half clock intervals must be appropriately changed. At the same time, inside the positive conduction half-periods, the duration of the modulating signals should be increased by a certain value of V0, and inside the negative half-periods of the closed state, the duration

модулирующих сигналов должны уменьшатьс  на ту же величину Процесс отмеченного изменени  продолжительности модулирующих сигналов управлени  осуществл етс  в этом случае соответствующим сдвигом дальних по отношению к границам полупериодов фронтов модулирующих сигналов управлени modulating signals should be reduced by the same amount. The process of changing the duration of the modulating control signals in this case is carried out in this case by a corresponding shift of the fronts of the modulating control signals that are far from the edges of the half-periods of the modulating control signals.

Дл  обеспечени  полноценной компенсации амплитуд паразитных гармоник на верхнем Амапазоне регулировани  целесообразно , начиь   с частоты (N-1)Fo и до мак15To ensure full amplitude compensation of the parasitic harmonics in the upper amaponeon, it is advisable to adjust the frequency from (N-1) Fo to maximum 15

30thirty

3535

4040

4545

5050

5555

v 2 „rptn A-VA2-4C(B+C)v 2 „rptn A-VA2-4C (B + C)

у - к arctg2 Г -±y - to arctg2 G - ±

гдеWhere

-smk(f-A),-smk (f-A),

гk лг . lgk lg l

С - cos - sin - оC - cos - sin - o

дл  частотных поддиапазонов F i F F i+, а также при F, (N-1)F0:for frequency subbands F i F F i +, as well as for F, (N-1) F0:

r-AJ . kri -т,- sin -j- ,r-aj. kri -t, sin -j-,

, дл  нечетных N и четных N.for odd N and even N.

Характер изменени  относительной, выраженной в эл, град, величины у дл  конкретного анализируемого режима () дл  (сплошные линии) и ,2Е0 (пунктирные линии) показан на фиг. 3.The nature of the change in the relative, expressed in e, hail, y values for a particular mode being analyzed () for (solid lines) and, 2E0 (dashed lines) is shown in FIG. 3

Обобщенна  функциональна  схема системы управлени  преобразователем выполнена по вертикальному принципу и реализует способ управлени  (фиг. 4). На выходе блока 1 задани  частоты формируетс  сигнал Ui, пр мо пропорциональный значению выходной частоты преобразовател , который поступает на входы тактового генератора 2 и функционального М-канального по выходу преобразовател  3. Частота следовани  импульсов генератора 2 определ ет частоту выходного сигнала блока (генератора) развертывающего пилообразного напр жени  4, котора  при этом на всем диапазоне регулировани  в 6 раз выше выходной частоты преобразовател .The generalized functional diagram of the converter control system is made according to the vertical principle and implements the control method (Fig. 4). At the output of the frequency setting unit 1, a signal Ui is generated, directly proportional to the output frequency of the converter, which is fed to the inputs of the clock generator 2 and the functional M-channel output of the converter 3. The pulse frequency of the generator 2 determines the frequency of the output signal of the scanning unit (generator) sawtooth voltage 4, which in this case is 6 times higher than the output frequency of the converter over the entire control range.

Сигнал генератора 4 непрерывно сопоставл етс  в блоке 5 формировани  управл ющих импульсов с выходными сигналами Уз функционального преобразовател  3, величина которых пропорциональна текущимThe signal of the generator 4 is continuously matched in the control pulse shaping unit 5 with the output signals U of the functional converter 3, the magnitude of which is proportional to the current

сигнальной выходной частоты гфеобрэзовас F0 N Еsignal output frequency gpheobrezovas F0 N E

тел  l-m , продолжительность такtotel lm duration takto

товых подинтервалов поддерживать равной т - тут: Задава сь, в частности, номе15to maintain subintervals equal to t - here: Asking, in particular, number 15

v 2 „rptn A-VA2-4C(B+C)v 2 „rptn A-VA2-4C (B + C)

у - к arctg2 Г -±y - to arctg2 G - ±

гдеWhere

-smk(f-A),-smk (f-A),

00

5five

00

5five

00

5five

гk лг . lgk lg l

С - cos - sin - оC - cos - sin - o

дл  частотных поддиапазонов F i F F i+, а также при F, (N-1)F0:for frequency subbands F i F F i +, as well as for F, (N-1) F0:

r-AJ . kri -т,- sin -j- ,r-aj. kri -t, sin -j-,

, дл  нечетных N и четных N.for odd N and even N.

Характер изменени  относительной, выраженной в эл, град, величины у дл  конкретного анализируемого режима () дл  (сплошные линии) и ,2Е0 (пунктирные линии) показан на фиг. 3.The nature of the change in the relative, expressed in e, hail, y values for a particular mode being analyzed () for (solid lines) and, 2E0 (dashed lines) is shown in FIG. 3

Обобщенна  функциональна  схема системы управлени  преобразователем выполнена по вертикальному принципу и реализует способ управлени  (фиг. 4). На выходе блока 1 задани  частоты формируетс  сигнал Ui, пр мо пропорциональный значению выходной частоты преобразовател , который поступает на входы тактового генератора 2 и функционального М-канального по выходу преобразовател  3. Частота следовани  импульсов генератора 2 определ ет частоту выходного сигнала блока (генератора) развертывающего пилообразного напр жени  4, котора  при этом на всем диапазоне регулировани  в 6 раз выше выходной частоты преобразовател .The generalized functional diagram of the converter control system is made according to the vertical principle and implements the control method (Fig. 4). At the output of the frequency setting unit 1, a signal Ui is generated, directly proportional to the output frequency of the converter, which is fed to the inputs of the clock generator 2 and the functional M-channel output of the converter 3. The pulse frequency of the generator 2 determines the frequency of the output signal of the scanning unit (generator) sawtooth voltage 4, which in this case is 6 times higher than the output frequency of the converter over the entire control range.

Сигнал генератора 4 непрерывно сопоставл етс  в блоке 5 формировани  управл ющих импульсов с выходными сигналами Уз функционального преобразовател  3, величина которых пропорциональна текущимThe signal of the generator 4 is continuously matched in the control pulse shaping unit 5 with the output signals U of the functional converter 3, the magnitude of which is proportional to the current

значени м положений фронтов выходных импульсов а. внутри тактовых интервалов (фиг 2а) При этом работа блока 4 и трехфазного регистра 6 синхронизируетс  путем на- чальной уставки таким образом, чтобы нулевые (минимальные) значени  сигнала 1М соответствовали серединам тактовых интервалов .the values of the positions of the fronts of the output pulses a. inside the clock intervals (FIG. 2a). In this case, the operation of block 4 and the three-phase register 6 is synchronized by the initial setpoint so that zero (minimum) values of the 1M signal correspond to the midpoints of the clock intervals.

Значени  углов регулировани  а предварительно определ ютс  расчетным путем из указанных соотношений, характеризующих режим осуществлени  способа управлени  , относительные, выраженные в эл. град, величины углов а 1 - «5 дл  варианта при (сплошные линии) и ,2Е0 (пунктирные линии) построены на фиг 3 В моменты равенства текущих значени  сигналов блоков 3 и 4 блоком 5 вырабатываютс  команды на формирование фронтов управл ющих (и выходных) импулъ- сов, которые распредел ютс  по соответствующим вентил м при помощи логического распределител  7 управл ющих импульсов Задава  состо ни  выходов Оз Q2 СИ регистра 6 на периоде выходной частоты как 100, 001, 000, 101, 110, 111, 100 , логические уравнени , реализуемые распределителем 7 и поступающие а форме управл ющих сиг- на ов на вентили соответствующих фаз преобразовател , имеют следующий вид The values of the control angles a are predetermined by calculation from the indicated ratios characterizing the mode of control method implementation, relative, expressed in el. degrees, angles a 1 - 5 for the variant with (solid lines) and, 2E0 (dashed lines) are plotted in fig. 3 In the moments of equality of the current values of the signals of blocks 3 and 4, block 5 produces commands to form the fronts of the control (and output) impulses that are distributed to the corresponding valves using the logical distributor 7 control pulses Given the state of the outputs Oz Q2 SI register 6 on the period of the output frequency as 100, 001, 000, 101, 110, 111, 100, logical equations, implemented by the distributor 7 and arriving in the form of control The signals on the valves of the corresponding phases of the converter are as follows.

+A -QiQ3+QiQ2U5+QiQ3U5;+ A -QiQ3 + QiQ2U5 + QiQ3U5;

+B QiQ2Q3+QiQ3l 1+ChQ2U-i+QiQ2U5+ +QiQ3Us:+ B QiQ2Q3 + QiQ3l 1 + ChQ2U-i + QiQ2U5 + + QiQ3Us:

+C QiQ2+QiQ3U5+Q 1621)5+ C QiQ2 + QiQ3U5 + Q 1621) 5

Дл  формировани  дополнительной по- следовательности импульсов при необходимости улучшени  гармонического состава выходного напр жени  соответствующим образом увеличиваетс  количество выходных каналов функционального преобразо- вател  3, регистр 6 должен выполн тьс  четырехразр дным с соответствующей модификацией логических функций, выполн емых распределителем 7. Ввиду существенно нелинейного характера реали- зуемых закономерностей в качестве аппаратурной основы рассмотренной функциональной схемы системы управлени  должна быть использована цифрова  микроэлектроника.To form an additional sequence of pulses, if the harmonic composition of the output voltage needs to be improved, the number of output channels of the functional converter 3 increases accordingly, register 6 should be four-bit with a corresponding modification of the logic functions performed by the distributor 7. - the existing patterns as the instrumental basis of the considered functional scheme of the control system should yt use digital microelectronics.

Таким образом, способ управлени  позвол ет заметно улучшить качество процесса св занного широкодиапазонного регулировани  величины и частоты выходного напр жени  преобразователей дл  электропривода за счет устранени  бросков тока в силовых цеп х преобразовател  и нагрузки, возникающих в моменты изменени  количества импульсов в полуволне выходной кривойThus, the control method allows to significantly improve the quality of the process of connected wide-range control of the magnitude and frequency of the output voltage of the converters for the electric drive by eliminating current surges in the power circuits of the converter and the load occurring at the moments of a change in the number of pulses in a half-wave output curve

Гармонический состав выходного напр жени  при этом в диапазоне низких и средних выходных частот  вл етс  достаточно удовлетворительным из-за увеличенного количества сигналов в выходной полуволне, обеспечиваемого за счет специальной нелинейной модул ции продолжительности тактовых подинтервалов. Отмеченные преимущества делают перспективным использование способа при управлении преобразовател ми, питающими системы как общепромышленного, так и высоковольтного и прецизионного частотно- регулируемогоэлектропривода переменного токаThe harmonic composition of the output voltage at the same time in the range of low and medium output frequencies is quite satisfactory due to the increased number of signals in the output half-wave, provided by a special non-linear modulation of the duration of clock subintervals. The advantages noted make it promising to use the method for controlling converters that supply systems of both general industrial, high-voltage and precision frequency-controlled electric AC drives.

Claims (3)

Формула изобретени  1 Способ управлени  трехфазным мостовым преобразователем с щиротно-кодо- вым регулированием, заключающийс  в том, что основные вентили разных фаз и групп преобразовател  периодически включают и выключают с взаимным фазовым сдвигом в 60 эл град в последовательности f-А. -С В, -А, +С, -В, при этом дл  каждого вентил  формируют положительные полупериоды проводимости и отрицательные полупериоды закрытого состо ни , каждый из которых состоит из трех тактовых интерва- лов градусных длительностей, внутри крайних на полупериодах тактовых интервалов формируют модулирующие сигналы управлени  отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества процесса регулировани  за счет плавного безударного изменени  формы выходного напр жени  преобразовател  в ходе N-кратного св занного регулировани  частоты F и величины напр жени  по закону посто нства отношени  величины напр жени  к частоте, форми- рование указанных модулирующих сигналов управлени  на всем диапазоне регулировани , начина  с начальной частоты FO, осуществл ют в серединах тактовых под- интерваловсдлительностьюClaim 1 The control method of a three-phase bridge converter with a tacho-code regulation, which means that the main valves of different phases and groups of the converter are periodically turned on and off with a mutual phase shift of 60 e-hail in the sequence fA. -С В, -А, + С, -В, while for each valve they form positive conduction half-cycles and negative half-periods of the closed state, each of which consists of three clock intervals of degree durations, within the extreme time intervals on the clock intervals form modulating control signals characterized in that, in order to improve the quality of the control process due to the smooth unaccented change in the shape of the output voltage of the converter during the N-fold associated control of the frequency F and the value of direct voltage by law persistence ratio of the amount of voltage to frequency, said Forming a modulating control signals to control the entire range, starting with an initial frequency FO, is performed at the midpoints of clock sub intervalovsdlitelnostyu FoFo Т -T - причем середи6 F ( FO N + Fo - F) ны упом нутых тактовых интервалов синхронизируют с серединой соответствующего центрального тактового подинтервала при нечетном N или с концом и началом соответствующих центральных тактовых подинтервалов при четном N, при этом на частотных поддиапазонах F , F, F ,+2 внутри тактовых интервалов формируют по i модулирующих сигналов управлени  длительностью 1,1 Б5moreover, the mid-F (FO N + Fo-F) of these said clock intervals are synchronized with the middle of the corresponding central clock sub-slot for odd N or with the end and the beginning of the corresponding central clock subintervals for even N, while on the frequency sub-bands F, F, F, +2 inside the clock intervals form on the i modulating control signals of duration 1.1 B5 А BUT FTFFtf на частотных поддиапазонах F i Г F i н  крайних участках готовых интервалов формируют сигналы управлени длительностьюon the frequency subbands F i G F i n the extreme parts of the finished intervals form the control signals duration 1 г, Q-2) Fo ,J-o1 g, Q-2) Fo, J-o FO N f г о F J Fo E (1 -1) R 5 а длительность остальных (1-2)-и CHI налов управлени  on редел  ют исоответствии с з висимостьюFO N f r o F J Fo E (1 -1) R 5 and the duration of the remaining (1-2) -and CHI control fields is determined and correlated with X ---- р 1X ---- p 1 FoFo ЕрYer ( Fo N 4- Fo Fl 6 Fo E(i-1) N значени  граничных частот F i и F i, переходных от одного поддиапазона регулировани  к другому, определ ют (Fo N 4-Fo Fl 6 Fo E (i-1) N the values of the cut-off frequencies F i and F i, which are transitional from one control band to another, are determined by F Г . - b-JCE N-O-ENd- Nti-Oty- Q ЁОF g. - b-JCE N-O-ENd- Nti-Oty- Q ЁО F .F .)- Г0Г«и)ем(;-оЗг-4е0Ем{;-1)(М.; F .F.) - G0G "i) em (; - ozg-4e0Em {; - 1) (M .; , О jfЈ--- , Oh jfЈ --- где 1 2,4,6...N при четном N и K3.5...N при нечетном , Е0 и Е минимальна  (базова ) и текуща  амплитуды питающего преобразователь посто нного напр жени .where 1 is 2,4,6 ... N with even N and K3.5 ... N with odd, E0 and E is minimal (basic) and the current amplitude of the supply voltage of the converter is constant. 2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что в диапазоне выходных частот преобразовател  (N-1) F0 NF0 -с- длительto2. The method according to claim 1, characterized in that in the output frequency range of the converter (N-1) F0 NF0 -c-longto ность тактовые подинтервалов определ ютnosity clock intervals are determined by 1 соответственно как 1 respectively as 3.Способ поп 2. отличающийс  тем, что, с целью улучшени  гармонического состава выходного напр жени  преобразовател , на всем диапазоне регулировани  измен ют на величину у длительность расположенных в ближних к границам полупериодов половинах модулированных3. Method of pop 2. characterized in that, in order to improve the harmonic composition of the output voltage of the converter, the entire control range is changed by the value of the duration of the half modulated near the edges of the half-periods 00 5five тактовых интервалов моду/тирующих сигналов управлени , причем увеличивают длительность указанных сигналов управлени  в полупериодах проводимости и уменьшают указанную длительность на полупериодах закрытого состо ни  путем соответствующего сдвига дальних к упом нутым границам полупериодовфронтов соответствующих модулирующих сигналов управлени , а величину у определ ют в соответствии с функциональной зависимостью clock intervals of the modulating / controlling signals, moreover, the duration of said control signals in conduction half-periods is increased and the indicated duration at closed-state half-periods is reduced by a corresponding shift far to the said half-period borders of the corresponding modulating control signals, and the value of y is determined according to the functional dependence v 2  гггп A- у к arctg в+ср- v 2 yyyy A- y to arctg + cp- где к - номер исключаемой из спектра выходного напр жени  паразитной гармоникиwhere k is the number of parasitic harmonics to be excluded from the spectrum of the output voltage А 2 sin k (If -№ (5l-A0)A 2 sin k (If -№ (5l-A0) -) S)A-) S) A 3 0 4 --v( 2 л  частотных поддиапазонов F i F Ј. 3 0 4 --v (2 liters of frequency sub-bands F i F. С - cosC - cos fsin 6 I sin 2fsin 6 I sin 2 sinsin 2)2) i / Л ill i i / l ill i -smk(p -A),-smk (p -A), 00 дл  частотных поддиапазонов F i F Ј- F1+2, а также при F (N-1)F0for frequency subbands F i F Ј-F1 + 2, as well as for F (N-1) F0 С - cosC - cos k . k(r-A) . krlk. k (r-A). krl -- с In - with In sinsin IлOKI/-  ILOKI / - , дл  нечетных N, дл  четных N., for odd N, for even N. Фиг.}Fig.} -Г--нгк-G - ngk ч- to о г- ю гALJIJ )what about g th gALJIJ) vovo OiOi 1 Fs1 Fs и,and,
SU904897389A 1990-12-29 1990-12-29 Method of controlling three-phase bridge converter with width-code regulation SU1757064A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904897389A SU1757064A1 (en) 1990-12-29 1990-12-29 Method of controlling three-phase bridge converter with width-code regulation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904897389A SU1757064A1 (en) 1990-12-29 1990-12-29 Method of controlling three-phase bridge converter with width-code regulation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1757064A1 true SU1757064A1 (en) 1992-08-23

Family

ID=21552623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904897389A SU1757064A1 (en) 1990-12-29 1990-12-29 Method of controlling three-phase bridge converter with width-code regulation

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1757064A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Забродин Ю С Автономные тиристор- ные инверторы с широтно-импульсным регулированием.-М Энерги , 1977, гл. 2. Авторское свидетельство СССР № 1361692, кл Н 02 М 7/48 1987 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4352156A (en) AC to AC Power converter with a controllable power factor
SU1757064A1 (en) Method of controlling three-phase bridge converter with width-code regulation
US4631694A (en) Sine wave synthesizer
SU1757065A1 (en) Method of controlling bridge converter with width-code control
SU1720132A1 (en) Method of control valve-type three-phase converter
RU1775826C (en) Three-phase valve-type converter non-linear control method
RU2025032C1 (en) Method of asynchronous pulse-duration-code control over semiconductor converter of electric motor drive
SU1734179A1 (en) Method of control over three-phase controlled valve converter
RU1777219C (en) Valve-type converter control method with provision for latitude-code regulation
SU1638780A1 (en) Method for controlling three-phase bridge-type regulated converter
RU1775827C (en) Method of pulse-code control for an ac electric drive adjustable three-phase converter
SU1686665A1 (en) Method for controlling three-phase rectifier converter for electric drive
SU1721760A1 (en) Method of controlling three-phase regulated bridging transformer
SU1757059A1 (en) Method of controlling rectifier adjustable one-bridge converter
SU1757063A1 (en) Method of controlling converter with width-code regulation
SU1734180A2 (en) Method of control of a regulated bridge voltage inverter
SU1677825A1 (en) Single-bridge three-phase inverter control method
RU1775824C (en) Method of pulse-width-code control for an induction motor drive adjustable bridge converter
RU2022441C1 (en) Method of asynchronous code-width control of thyristor converter for electric drive
RU1775825C (en) Method of pulse-code control for an electric drive thyristor converter
SU1121768A2 (en) Method of adjusting a.c.voltage regulator with voltage addition channel
RU1781803C (en) Method of pulse-width-and-code control over rectifier converter for frequency-controlled electric drive
SU1492434A1 (en) Method for control of three-phase controllable bridge inverter
SU1065998A1 (en) Method of adjusting voltage of multichannel pulse converter
SU576651A1 (en) Method of controlling voltage inverter