SU752748A1 - Three-phase frequency converter control method - Google Patents

Three-phase frequency converter control method Download PDF

Info

Publication number
SU752748A1
SU752748A1 SU782576386A SU2576386A SU752748A1 SU 752748 A1 SU752748 A1 SU 752748A1 SU 782576386 A SU782576386 A SU 782576386A SU 2576386 A SU2576386 A SU 2576386A SU 752748 A1 SU752748 A1 SU 752748A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
signals
control
phase
control method
voltage
Prior art date
Application number
SU782576386A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Романович Дорошин
Михаил Михайлович Абрамов
Original Assignee
Предприятие П/Я М-5973
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 Предприятие П/Я М-5973 filed Critical Предприятие П/Я М-5973
Priority to SU782576386A priority Critical patent/SU752748A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU752748A1 publication Critical patent/SU752748A1/en

Links

Landscapes

  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Description

1one

Изобретение относите  к преобразовательной технике и молсет быть иснользовано в трехфазных преобразовател х частоты с  вно или не вно выраженным звеном посто нного напр жени , предназначенных дл  частотно-регулируемого электропривода .The invention relates to a converter technique and the molset should be used in three phase frequency converters with a clearly or implicitly expressed constant voltage link intended for a variable frequency drive.

Известные способы управлени  трехфазными преобразовател ми частоты со звеном посто нного напр жени  дл  регулируемых электроприводов с шнротно-импульсным регулированием (ШИР) напр жени  нрн соедннении нагрузки в звезду реализуютс  либо путем коммутаций тиристоров в двух выходных фазах, нодключениых нараллельно к одному выводу питаюгцей сети, либо путем коммутации тиристоров третьей фазы нагрузки, последовательной, к двум параллельным н подключенной к фазе сети противоположной пол рности 1.Known methods for controlling the three-phase converters frequency to link the DC voltage to the controlled electric drives with shnrotno-pulse control (br) voltage INS load soednnenii in are realized star or by switching the thyristors in the two output phases nodklyucheniyh narallelno one conclusion pitayugtsey network, or by switching the thyristors of the third phase of the load, in series, to two parallel and connected to the phase of the network of opposite polarity 1.

Сигналы управлени , реализующие эти сиособы ШИР, формируютс  суммированием нерегулируемой и регулируемой частей. Нерегулированна  часть сигнала нри первом из указанных способов ШИР составл ет интервал 60-120°, а при втором - сумму интервалов О-60° и 120-180° нолуволны выходного напр жени .The control signals that implement these WIDs are generated by summing the unregulated and adjustable parts. The unregulated part of the signal in the first of the above methods of WID is in the range of 60-120 °, and in the second, the sum of the O-60 ° and 120-180 ° intervals of the output voltage half-wave.

Известен способ управлени  нреобразовател ми , в котором управл ющие сигналыThere is a known method of controlling transducers, in which the control signals

формируютс  только при наличии модулирующего сигнала, относ щегос  к данной нолуволне напр жени  2. В таком способе с помощью датчиков направлени  токаthey are formed only in the presence of a modulating signal related to a given voltage wavelength 2. In this method using current direction sensors

5 включение выпр -мительного режима вентилей катодной Ва (анодной В.х) группы фазы А, например, произведено не только при наличии сигнала управленп  катодной Га (анодной Гх) группы и отсутствии сигнала5 switching on the rectifying mode of the cathode Ba (anodic V.x) valves of the phase A group, for example, was made not only in the presence of a control signal of the cathode Ha (anodic Gh) group and the absence of a signal

10 датчика тока противоположной группы Тж (Та), но и иа интервале отстающего сдвига тока на иротивоположную полуволну при наличии модулирующего сигнала анодной Ala; (катодной Ма) групиы и отсутствии10 current sensor of the opposite group Tj (Ta), but also in the interval of the lagging current shift by the opposite half-wave in the presence of a modulating signal of the anode Ala; (cathodic Ma) group and absence

15 управл ющего сигиала Г (Га), т. е.15 control sigial T (Ha), i.e.

в„ гд, -f /и/д и В, г, м/д.in „gd, -f / and / d and B, g, m / d.

При тако.м алгоритме управлени , если отстающий сдвиг сигнала датчика направ20 лени  тока на протнвоположную полуволну иаир жени  не иревыщает длительности иервой части сигпала управленп , то искуествеииые коммутации производ тс  в моменты окончани  импульсов напр жени .With such a control algorithm, if the lagging shift of the signal of the current direction sensor by the opposite half of the waveform does not exceed the duration of the first part of the sigpal control, then the switching is performed at the time of the end of the voltage pulses.

25 Если отстающий сдвиг тока превышает указанное граничное значение, т. е. к момеиту окоичани  первой части управл ющего сщиала вентили фазы включены в ииверториом режиме, то выпр мительный25 If the lagging current shift exceeds the specified limit value, i.e., to the momeit of the first part of the control section, the phase valves are switched on in the imperator mode, then the rectifier

30 режим включен на момент паузы между30 mode is on at the moment of pause between

управл ющими сигналами. В этом случае момент искусственной коммутации совиадает ие с окончанием, а с началом нмиульса, формирующего иолуволну напр жени  данной фазы. Однако в таком снособе в случае значительных фазовых сдвигов тока нагрузки увеличиваетс  число искусствеииых коммутаций и по вл ютс  свойственные двухнол рным , т. е. формируемым иепрерывно, управл ющим сигналам ограничени  в крайних иределах регулировани  ширины импульсов напр жени  и пауз между ними.control signals. In this case, the moment of artificial switching coincides with the end, and with the start of the n-pulse that forms the voltage wave of this phase. However, in this way, in the event of significant phase shifts in the load current, the number of art commutations increases, and the limiting signals in the extreme limits of the control of the width of the voltage pulses and the intervals between them appear and continuously form control signals.

Наиболее близок к описываемому способ управлени  трехфазным нреобразователем частоты дл  регулировани  электропривода с щиротно-импульсной модул цией выходного наир жени , состо щий в том, что замыкают все фазы нагрузки на один из полюсов питани  на интервалах нулевых пауз между импульсами напр жени  путем формировани  сигналов нерегулируемой длительности , регулируемых несущих и укороченных иесущих сигналов 3.Closest to the described method of controlling a three-phase frequency converter for controlling an electric drive with pulse-width modulation of output voltage, which consists in closing all phases of the load on one of the supply poles at intervals of zero pauses between voltage pulses by generating signals of unregulated duration adjustable carrier and shortened signaling 3.

Указанный способ управлени  позвол ет увеличить пор док высщих гармонических составл ющих в выходном напр жении по сравнению с ШИР и уменьшить благодар  этому пульсации вращающего момента двигател  привода, а также упростить реализацию широтно-импульсной модул ции (ШИМ) наир жени  преобразовател . Недостатком этого способа управлени , при известном методе реализации которого сигпал нерегулируемой длительности так же, как и при первом из перечисленных способов ШИР, формируетс  на участке 60-120°,  вл ютс  ограничени  в крайних пределах регулировани  щирины импульсов напр жени  и нулевых пауз, а также зависимость частоты искусственных коммутаций от фазового сдвига тока нагрузки при описанном алгоритме управлени .This control method allows to increase the order of higher harmonic components in the output voltage compared to WID and thereby reduce the ripple torque of the drive motor, as well as to simplify the implementation of pulse width modulation (PWM) converter inverting. The disadvantage of this control method, with the known implementation method of which the sigpal of unregulated duration as well as with the first of the listed WID methods, is formed in the 60-120 ° section, is limited to the extreme limits of the control of the width of the voltage pulses and zero pauses, as well as dependence of the frequency of artificial commutation on the phase shift of the load current under the described control algorithm.

Целью описываемого способа управлени   вл етс  расширение функциональных возможностей путем увеличени  пределов регулированн  напр жени . Поставленна  цель достигаетс  посредством того, что сигналы , формирующие полуволну напр жени , заполн ют нерегулируемыми сигналами на интервалах О-30° и 90-150°, интервал между ними заполн ют несущими сигналами , а интервал 150-180° - несущими сигналами, укороченными со стороны задних фронтов.The purpose of the described control method is to extend the functionality by increasing the limits of the regulated voltage. The goal is achieved by the fact that the signals forming the voltage half-wave are filled with unregulated signals at intervals O-30 ° and 90-150 °, the interval between them is filled with carrier signals, and the interval 150-180 ° - with carrier signals shortened with sides of the rear fronts.

На фиг. 1 нриведена схема устройства дл  формировани  сигналов, реализующего описываемый способ управлени ; на фиг. 2 - диаграмма сигналов по описываемому способу управлени ; на фиг. 3 - диаграмма , иллюстрирующа  формироваиие сигналов управлени  дл  описываемого способа.FIG. 1 shows a diagram of an apparatus for generating signals implementing the described control method; in fig. 2 is a diagram of signals according to the described control method; in fig. 3 is a diagram illustrating the generation of control signals for the method described.

На чертежах прин ты следующие обозначени : 1-4 - логические элементы И; 5 - логический элемент ИЛИ (фиг. 1); Г - сигналы управлени ; М - модулирующие сигналы; а, х, о, у, с, z - вспомогательные сигиалы, уиреждающие модулирующие но фазе на ЗО; Т - сигиалы датчиков направлени  тока.In the drawings, the following notation is accepted: 1-4 - AND logical elements; 5 - logical element OR (Fig. 1); G - control signals; M - modulating signals; a, x, o, y, c, z are auxiliary sigals that destroy the modulating phase in the DZ; T - sigals of current direction sensors.

Все перечисленные сигналы, относ щиес  к катодным груипам вентилей, в соответствии с их иринадлежностью к фазам отмечены индексами а, Ь, с, а к аиодиым - х, у, z; IS/C, (... - моменты искусственныхAll the above signals related to the cathode grooves of the valves, in accordance with their belonging to the phases, are marked with the indices a, b, c, and to the iodimes x, y, z; IS / C, (... - moments of artificial

коммутаций вентилей преобразовател , соответствующие сигналам датчиков иаправлеии  тока IT, 2Т, и т. д.; Ua - выходное напр жение фазы А; Н и ДН - соответственно несущий и укорочеииый со стороныswitching the converter valves, corresponding to the signals of the sensors and the direction of the current IT, 2T, and so on; Ua is the output voltage of phase A; N and DN - respectively carrying and shortened by

заднего фронта несущие сигналы.trailing edge carrier signals.

На диаграммах фиг. 2, а, б, в приведены управл ющие сигналы Га, Г;,, Гс и Гж, Гу, Гг, сформированные по описываемому способу (дл  кратностей модул ции К. 1,In the diagrams of FIG. 2, a, b, and c are the control signals Ha, G ;, Gs and Gh, Gu, Gg, formed by the described method (for modulation ratio K. 1,

/( 2 и К, . Дл  всех кратностей модул ции приведено иаир жение На, а дл  К, 1, /(2 (фиг. 2,а и 2, б) сигнал датчиков направлени  тока фазы А и моментов искусственных коммутаций . соответственио дл  двух и трех различных отстава НИИ ио фазе тока от напр жени ./ (2 and K,. For all modulation multiplicities, an output of Na is given, and for K, 1, / (2 (Fig. 2, a and 2, b) is a signal from the sensors of the direction of current of phase A and the moments of artificial commutation. Corresponding to two and three different lags from the scientific research institute of the current phase from the voltage.

На фиг. 3 приведеиы модулирующие сигналы катодных Ма, Мь, Мс и анодных групп вентилей М, My, Mz, а также вспомогательные , упреждающие их по фазе на 30° сигналы а, Ь, с к X, у, Z. На диаграмме приведены также произведени  модулирующих и вспомогательных сигналов, образующих нерегулируемые участки сигналов управлеПИЯ , ироизведени  модулирующих, вспомогательных и несущих сигналов, а также модулирующих, вспомогательных и укороченных со стороны задних фронтов несущих сигналов, которые образуют регулируемые участки сигналов управлени . На диаграмме приведены также сигналы Га, Гь, Гс п YX, ГУ, Гг, сформироваииые суммированием соответствующих регулируемых и нерегулируемых сигналов.FIG. Fig. 3 shows the modulating signals of the cathode Ma, Mi, MS and the anode groups of the M, My, Mz valves, as well as the auxiliary signals, a, b, C, X, Y, Z, which are ahead of them in phase by 30 °. and auxiliary signals that form unregulated parts of the control signals, and produce modulating, auxiliary and carrier signals, as well as modulating, auxiliary and shortened from the rear edges of the carrier signals, which form adjustable parts of the control signals. The diagram also shows the signals Ha, Hb, Gsn YX, Hy, Gg, which are formed by summing the corresponding regulated and unregulated signals.

Способ управлени  трехфазным преобразователем частоты реализуетс  следующим образом.The control method of the three-phase frequency converter is implemented as follows.

Участки управл ющих сигналов нерегулируемой длительности формируютс  наAreas of control signals of unregulated duration are formed on

интервалах 0-30° и 90-150°, интервал 30-90° заполн етс  несущими сигналами, а интервал 150-180° - несущими сигналами с укороченными задними фронтами (фиг. 3, а, б, в). Нри управл ющих сигналах , сформированных таким образом, нулевые между имнульсами напр жени  образуютс  коммутацией вентилей одной фазы, последовательной с двум  другими , подключенными параллельно другintervals 0–30 ° and 90–150 °, the interval 30–90 ° is filled with carrier signals, and the interval 150–180 ° with carrier signals with shortened trailing edges (Fig. 3, a, b, c). In the control signals generated in this way, zero voltages between the impulses are formed by switching the valves of the same phase, in series with the other two, connected in parallel to each other.

другу к выводу источника иитани  другой пол рности. При описанном алгоритме управлени  увеличеиие фазового сдвига между током и напр жением приводит к перепосу момента коммутации с моментаfriend to the conclusion of the source iitani other polarity. With the described control algorithm, an increase in the phase shift between current and voltage leads to a reversal of the switching moment from the moment of

окончани  импульса выходного напр жени  на момент его начала (12/С и 21,К на фиг. 2, а, ISK и 2S/C, 2I.K и ЗЕ/С на фиг. 2, б). Поскольку при таком способе формировани  сигналов управлени  в каждый момент коммутируетс  одна фаза, то перенос моментов коммутации не вли ет на их число, следовательно, частота коммутаций не зависит от фазового сдвига между током и напр жением.the end of the output voltage pulse at the time of its beginning (12 / C and 21, K in Fig. 2, a, ISK and 2S / C, 2I.K and WE / C in Fig. 2, b). Since with this method of generating control signals a single phase is switched at each moment, the transfer of switching times does not affect their number, therefore, the switching frequency does not depend on the phase shift between current and voltage.

Управл ющие сигналы дл  данного способа управлени  формируютс  следующим образом (фиг. 3).Control signals for this control method are generated as follows (FIG. 3).

Произведением соответствующих модулирующих и сдвинутых по отношению к ним на 30° вспомогательных сигналов выдел ют нужные интервалы нерегулируемой длительности сигналов управлени . Произведение относ щихс  к формируемой полуволне модулирующего и вспомогательного сигналов на несущий сигнал заполн ет регулируемую часть сигнала управлени  на интервале 30-90°, а произведение модулирующего сигнала на вспомогательный, относ щийс  к противоположной полуволне той же фазы, - укороченный несущий сигнал на интервале 150-180°. Логические выражени  дл  формировани  сигналов управлени , например фазы А, определ ютс  следующими выражени ми:By producing the corresponding modulating and auxiliary signals shifted in relation to them by 30 °, the necessary intervals of the unregulated duration of the control signals are selected. The product of the modulating and auxiliary signals related to the generated half-wave and the carrier signal fills the adjustable part of the control signal at an interval of 30-90 °, and the product of the modulating signal and the auxiliary signal related to the opposite half-wave of the same phase is a shortened carrier signal at the interval 150- 180 °. Logical expressions for generating control signals, e.g., Phase A, are defined by the following expressions:

Га Мд-c-f Мд-а-Н-f a-&-f + M.;c-H + ;c.y + M -a-AH.Ga Md-c-f Md-a-H-f a - & - f + M.; c-H +; c.y + M -a-AH.

Формирование управл ющих сигналов дл  насто щего способа управлени  производитс  выходным блоком генератора управлени , содержащим шесть одинаковых логических элементов И-ИЛИ. Схема одного такого элемента, входы которого подключены дл  формировани  сигнала Го, приведена на фиг. 3. Указанный элемент содержит четыре элемента типа И, каждый из которых формирует сигнал соответственно на интервалах 0-30°, 30-90°, 90-150° и 150-180°. Суммирование этих сигналовThe generation of control signals for the present control method is performed by the output generator of the control generator containing six identical AND-OR gates. A diagram of one such element, the inputs of which are connected to form the signal Go, is shown in FIG. 3. The specified element contains four elements of type And, each of which forms a signal, respectively, at intervals of 0-30 °, 30-90 °, 90-150 ° and 150-180 °. Summation of these signals

элементом ИЛИ формирует сигнал управлени  вентил  (вентилей) катодной или анодной группы одной фазы.element OR forms the control signal of the valves (gates) of the cathode or anode group of the same phase.

Преобразователь частоты дл  регулируемого электропривода с применением насто щего способа управлени  имеет улучпиенные функциональные возможности благодар  увеличению пределов регулировани  напр жени  и снижению частоты пскусственных коммутаций.A variable frequency drive for an adjustable drive using the present control method has improved functionality due to an increase in voltage control limits and a decrease in the frequency of commutation.

Claims (3)

1.Лабунцов В. А., Забродин Ю. С., Сытин А. П. Широтно-импульсный способ регулировани  автономных инверторов с независимой от параметров нагрузки формой1.Labuntsov V.A., Zabrodin Yu.S., Sytin A.P. Pulseless width control method for autonomous inverters with a form independent of load parameters кривой выходного напр жени . М., «Труды МЭИ, вып. 275, 1975, с. 27-35.output voltage curve. M., “Proceedings of MEI, vol. 275, 1975, p. 27-35. 2.Авторское свидетельство СССР ЛЬ 547029, кл. Н 02Р 13/30, 1977.2. USSR author's certificate L 547029, cl. H 02 P 13/30, 1977. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2325725/07, кл. Н 02Р 13/18, 1976.3. USSR author's certificate for application No. 2325725/07, cl. H 02 P 13/18, 1976.
SU782576386A 1978-01-31 1978-01-31 Three-phase frequency converter control method SU752748A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782576386A SU752748A1 (en) 1978-01-31 1978-01-31 Three-phase frequency converter control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782576386A SU752748A1 (en) 1978-01-31 1978-01-31 Three-phase frequency converter control method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU752748A1 true SU752748A1 (en) 1980-07-30

Family

ID=20747425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782576386A SU752748A1 (en) 1978-01-31 1978-01-31 Three-phase frequency converter control method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU752748A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5610806A (en) Pulse width modulation method for driving three phase power inverter/converter switches with balanced discontinuous phase commands
US4352156A (en) AC to AC Power converter with a controllable power factor
US5657216A (en) Method and apparatus for linearizing pulse width modulation in overmodulation region
KR920006267B1 (en) Frequency changer system
US4357655A (en) Three-phase inverter
SU752748A1 (en) Three-phase frequency converter control method
Shevtsov et al. Space-vector based simplex pulse-width modulation methods of 3-phase voltage source inverter control
SU686138A1 (en) Three-phase frequency converter control method
SU1252880A1 (en) Method of controlling frequency converter
SU828365A1 (en) Method of converting dc voltage into sinusoidal ac voltage
SU723751A1 (en) Frequency converter control method
SU1677824A1 (en) Method of control of three-phase single-bridge inverter
SU561274A1 (en) The control method of the thyristor frequency converter
SU653700A1 (en) Method of control of direct frequency converter
SU1102013A1 (en) Method of adjusting inverter loaded on asynchronous motor
SU1642570A1 (en) Method of control over three-phase self-excited voltage inverter
SU1096752A1 (en) Method of separate control of three-phase direct frequency converter with separated power sources
SU1677825A1 (en) Single-bridge three-phase inverter control method
SU1169119A1 (en) Method and apparatus for controlling three-phase self-excited voltage inverter
SU1078578A1 (en) Method of quasi-frequency adjusting of a.c. voltage
SU1469533A1 (en) Three-phase bridge inverter controller
SU655061A1 (en) Method of control of three-phase frequency converter with pulse-width voltage control
SU983970A1 (en) Device for control of pulse converter
SU1515301A1 (en) Method of pulse-width control of three-phase self-excited voltage inverter
RU2155365C2 (en) Procedure controlling alternating voltage