SU572891A1 - Способ управлени трехфазным мостовым инвертором - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к способам управлени  регулируемыми статическими преобразовател ми частоты с автономными инверторами и может найти -применение в регулируемых источниках переменного тока, в частности дл  питани  частотно-регулируемого электроп1ривода.

Одним из способов регулировани  выходного напр жени  автономного инвертора  вл етс  широтио-импульсное регулирование, суть .которого заключаетс  в том, что за счет специальной программы .работы вентилей инвертора измен ют де тельность импульсов напр жени  неизменной амплитуды.

Известно устройство дл  управлени  однофазным инвертО|ром 1, в котором применен способ регулировани , использующий синусоидальную широтно-импульсную модул цию. Суть способа состоит в том, что длительность включенного состо ни  вентилей в течение полупериода измен ют по синусоидальному закону.

Такой способ управлени  инвертором имеет существенные недостатки: .переключение вентилей одной из фаз вызывает изменение напр жени  в других фазах, вследствие чего закон изменени  выходного напр жени  не соответствует закону управлени  инвертором, задание .программы переключени  вентилей св зано с применением сложных систем

уд|равлени  (использование высокой несущей частоты увеличивает коммутационные потери в инверторе).

Известен также способ управлени  инвертором , по которому часть щестидес тиградусного интервала периода .выходной частоты вентилей включают в рабочее состо ние, а остальную часть - в нулевое состо ние, за счет чего производ т регулирование выходного напр жени  инвертора 2.

Однако по известному способу, примеры осуществлени  которого приведены выше, невозможно обеспечить нормальную работу нагрузки (электропривода) в области низких

частот, вследствие ухудшени  гармонического состава выходного напр жени  инвертора. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  способ, который осуществлен в устройстве по 3, согласно которому дл  улучшени  гармонического состава выходного напр жени  трехфазного инвертора при широтно-импульсном регулировании шестидес тиградусный интервал дел т на р д циклов, в каждом цикле вначале производ т включение вентилей в рабочее состо ние на врем  интегрировани  входного напр жени  инвертора до величины уставки, после чего производ т выключение вентил  последовательной фазы до конца цикла (нулевое состо ние).

Однако существующий способ ,не позвол ет уменьшить величины гармоник, близких к основной , в кривой выходного наир жени  инвертора , больше чем в К, раз относительно основной (К. - пор док гармоник), что .в области низких частот иор дка l-i-2 Гц приводит к  влению «шагани  двигател .

Целью изобретени   вл етс  гармонического состава выходного наир жени  трехфазного мостового инвертора при широтно-импульсном регулировании.

Это достигаетс  тем, что число циклов переключени  вентилей в каждом из шестидес тиградусыых интервалов периода задают равным 2/п, причем в нечетные циклы пор дка (2 -1) включают вентили в исходное рабочее состо ние, а в четное циклы .пор дка 2п включают вентили в последующее рабочее состо ние, при этом уставкам перед интегрированием придают соответственно значени 

,, 1 . 60 (т -/г + I) и - дщ-.--.

Убт

И

,, 1 . 60-(л-1)

и, -7

где f/i - напр жение, пропорциональное заданной величине выходного наир жени .

Предлагаемый способ управлени  трехфазным мостовым инвертором заключаетс  в том, что интервал времени равный шестидес ти электрическим градусам дел т на 2т равномерных циклов. Выдел ют циклы с исходным и последующим рабочими состо ни ми вентилей (рабочему состо нию соответствует определенное положение результирующего вектора выходного наир жени  автономного инвертора на плоскости фаз иагрузки ). Определ ют такой пор док включени  вентилей, при котором соответствующее исходное и последующее рабочее состо ни  получают в течение различных циклов каждого шестидес тиградусного интервала, причем одновременно отключают вентиль последовательной фазы при переходе в нулевое состо ние (нулевое состо ние соответствует нулю выходного напр жени  и нулевому значению результирующего вектора). Интегрирует входное нанр жение инвертора в течение каждого цикла от нул  до значени  уставки, величина которой принимает соответственно значение

. 60° (т--П -bj)

t/,

/f

тЛо И

г, 2 . 60 (и -1)

f/i Sin 5 узт

где f/i - напр жение, пропорциональное заданной величине выходного напр жени . Длительность рабочих состо ний вентилей от цикла к циклу измен ют дискретно в функции числа в соответствии с изменением величины уставки, причем требуемые соотношени  времен рабочего и нулевого состо ний поддерживают в течение каждого цикла. Далее формируют требуемую диаграмму управл юн их сигналов вентилей инвертора. На чертеже представлена блок-схема устройства , реализующего предлагаемый способ. Устройство включает задающий генератор I с частотой в 2т раз выше выходной частоты инвертора и регулируемой в функции сигнал а зада-ни  по частоте Ui, делитель 2 частоты задающего генератора в 2т раз с промежуточными выходами, кольцевую пересчетную схему 3, логические схемы 4, 5 учета состо ни  элементов делител  частоты и иер есчетного кольца, интегратор 6 входного напр жени  инвертора с устройством 7 изменени  уставки интегрировани  и выходную логическую схему 8 соВ|Падеии. .

В схемах 2, 4 осуществл ют деление шестидес тиградусного интервала на 2т равномерных циклов и выдел ют циклы с исходным и последующим рабочими состо ни ми вентилей инвертора (нечетные и четные). Пор док работы вентилей, соответствующий исходному

и последующему рабочим состо ни м в течение различных циклов каждого шестидес тиградусного интервала задают схемы 3 и 5. Эти схемы также выключают вентиль последовательной фазы при переходе в нулевое состо ние . Интегратор 6, осуществл   интегрирование входного напр жени  инвертора в течение калсдого цикла от нул  до определенной уставки, задает длительность рабочих состо ний вентилей в течение циклов, причем

величина уставки принимает соответственно значени :

,, 2 . 60° (да -л -f 1)

и. - Sin

уз-от

,, 2 . 60°(« -I)

Ui /3т

Па один из входов интегратора б поступают импульсы задающего генератора 1 в начале цикла и определ ющие моменты начала интегрировани . Па другой вход подают сигнал уставки интегри ровани , пропорциональный желаемой величине выходного напр жени  инвертора, причем в устройстве 7 изменени  уставки коэффициент пропорциональности дискретно измен ют от цикла к циклу в функции, сигналов схемы 4, что обеспечивает требуемые соотношени  времен рабочего и нулевого состо ний вентилей в течение

каждого цикла. Таким образом, в выщеперечисленных узлах выдел етс  вс  информаци , необходима  дл  управлени  вентил ми инвертора. Эта информаци  с выходов логической схемы 5 учета состо ни  п ересчетного

кольца, логической схемы 4 учета состо ни  делител  частоты и интегратора 6 поступает в логическую схему 8 совпадени , в котооой осупдаствл ют формирование соответствующей диаграммы управл ющих сигналов вентилей инвертора

Использование приведенного спасоба управлени  трехфазным мостовым инвертором существенно улучшает гармонический со-, став выходного напр жени  инвертора при регулировании. При этом исключают  вление «шагани  питаемых двигателей в области низких частот и малых напр жений.

Claims (3)

1.Патент США № 3360711, кл. 321-18, опубл. в 1967 г.

2.Патент США № 3423662, кл. 321-5, опубл. в 1969 г.

3.Авторское свидетельство № 318127, кл. Н 02:М 1/08, 1969.