Устройство для управления трехфазным инвертором

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ ИНВЕРТОРОМ, содержащее задакйций генератор , выход которого подклйчен к входу многоступенчатого делителя частоты, выходом подключенного к йходу кольцевой пересчетной схемы и первому входу узла формирования несущего сигнала, вторюй вход которого подключен к выходу узла переключения структуры несущего сигнала , вход которого объединен с входом задающего генератора и предназначен для подключения источника управляющего сигнала, отличающ ё е с я тем, что, с целью улучшения гармонического состава кривой выходного напряжения тока (тока) инвертора в малых частот упрощения устройства и повышения его надежности, оно снабжено узлом выделения интерл валов модуляции и дешифратором, при чем вход узла выделения интервалов .с модуляции подключен к выходу кольце вой пересчетной схемы, а выход - к (Л первому входу дешифратора, вторрй Вход Которого подключен к выходу С узла формирования несущего си гнал а.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГЪБ ЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ, /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТКРЫТИЙ (21 ) 3299300/24-07 (22) 08. 06. 81 (46) 15 ° 06.83. Вне. 9 22: (72) В.B. Батер, Б.Е. Калащников, С.О. Кривицкий и И.И. Эпштейн (71) Научно-исследовательский электротехнический институт Производственного объединения "ХЭМЗ" (53) 621 ° 314. 26(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 647832, кл..Н 02 Р 13/16, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 534843, кл. Н 02.P 13/18, 1973. (54}(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТРЕХФАЗНЫМ ИНВЕРТОРОМ, содержащее задающий генератор, выход которого подключен к входу многоступенчатого делителя частоты, выходом подключенного к Фходу кольцевой пересчетной схемы и первому входу узла формирования несущего сигнала, второй вход которого подключен к выходу узла переключения структуры несущего сиг-. нала, вход которого объединен с входом задающего генератора и предназначен для подключения источника управляющего сигнала, о т л и ч а ющ е е с я .тем, что, с целью улучшения гармонического состава кривой выходного напряжения тока (тока) инвертора в зоне малых частот упрощения устройства и повышения его надежности, оно снабжено узлом выделения интерч валов модуляции и дешифратором, при чем вход узла выделения интервалов модуляции подключен к выходу кольце-

PQ. вой пересчетной схемы, а выход - к первому входу дешифратора, второй вход которого подключен к выходу узла формирования несущего сигнала.

1023625

Изобретение относится к электро": технике, в частности к полупроводниковой .преобразовательной технике, и может найти применений, например, при проектировании систем управления силовыми тиристорными иннерторами напряжения и тока.

Известно устройство для управления трехфазным тиристорным преобразователем частоты, содержащее задающий генератор, делитель частоты, кольце- 10 вую пересчетную схему, логические узлы формирования импульсов óäðàâëå . ния и выходные усилители мощности $1)

Недостатком этого устройства является значительное содержание ныс- 19 ших гармонических составляющих в кривой выходного напряжения в зоне малых частот.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является 20 устройство для управления трехфаэным инверторощ, содержащее задающий генератор, выход которого подключен. к входу многоступенчатого делителя частоты, выход которого подключен 25 к входу кольцевой пересчетной схемы и перному входу узла формирования несущего сигнала, второй вход которого подключен к выходу узла переключения структуры несущего сигнала, вход которого объединен .с входом задающего генератора и предназначен для подключения управляющего сигнала 2.).

Недостатком этого устройства является его сложностью обусловленная большим количестном вспомогательных сигналов, вырабатываемых устройством и необходимых для формирования выход фях импульсов управления тиристорами инвертора, которая снижает надежность устройства. 40 цель изобретения — улучшение гармонического состава кривой выходного напряжения (тока) иинертора в зоне малых частот, упрощение устройства и повышение его надежности. 45

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления трехфазным инвертором, содержащее задающий генератор, выход которого.подключен к входу многоступенчатого делителя частоты, выходом подключенного к входу кольцевой пересчетиой схема и первому входу узла формирования несущего сигнала, второй вход которого подключен к выходу узла переключения структуры несущего сигнала, вход которого объедннен С ВХОдОм задающего генератора и предназначен для подключения источнйка управляющего сигнала, снабжено узлом выделения 60 интервалов модуляции и дешифратором, причем вход узла выделения интервалов модуляции подключен к выходу кольцевой персчетной схем, а выход к первому входу дешифратора, внорой вход котрого подключен к выходу узла формирования несущего сигнала.

На фиг. 1.представлена функцио«.. нальная схема устройства, на фиг. 2, 3 - aII@pe cnrHasioS отдельных узлов, на фиг. 4 — структура выполнения узла выделения интервалов модуляции и дешифратора.

Устройство: содержит задающий генератор 1, многоступенчатый делитель частоты 2, кольцевую пересчетную схему(КПС) 3, узел переключения структуры несущего сигнала 4, узел формирования несущего сигнала 5, узел выделения интервала модуляции б и дешифратор 7.

На фиг, 4 предстанлена структура выполнения узлы выделения интервалов модуляции на элементах И 8 и дешифратора на элементах И 9 и элементах

ИЛИ 10.

Улучшение гармонического состава выходного напряжения (тока) инвертора достигается осуществлением дополнительных коммутаций в инверторе н течение периода выходной частоты. С .. этой целью в предлагаемое устройство включены задающие генератор 1 повы--. шенной частоты, выполненный по схеме симметричного генератора пилообраэного напряжения с нуль-.индикатором на выходе, частота выходных импульсов которого ("ЗГ" на фиг. 2) п фпорциональна входному аналоговому сигналу задания, и многоступенчатый делитель частоты 2, выполненный в виде ряда триггеров с последовательным запуском. Выходные импульсы степеней делителя Д1, Д2, Д3, и Д4 представлены на фиг. 2.

I !

Выходные импульсы последней ступени делителя частоты, частота которых равна 61, где f. - выходная частота инвертора, служат для запуска (КПС) 3. Сигналы КПС служат для формиронания интервалов модуляции выходного напряжения. (тока) и представля- ют собой три последовательности импульсов TA, TB, ТС (фиг. 2).длитель- ностью Т/2, где Т = - <)g, Сдвкнутые относительно друг друга íà T/3, а также инверсные им сигналы ТА, ТВ и

ТС соответственно.

Количество дополнительных коммутаций в инверторе в течение периода выходной частоты определяет долю первой гармонической составляющей в кривой выходного напряжения (тока) и ограничено сверху выходной частотой . инвертора.

Узел переключения структуры несущего сигнала 4 служит для формирования сигналов Ti Т2, и ТЗ (фиг. 2), благодаря которым происходит ступен« чатое изменение количества дополнительных коммутаций в инверторе в течение периода выходной частоты в функ1023625

Дг =НС лмЬч М3чйС лМ 1;-At НСлМ5чМ4ч чНСлМА 3т=НС луч М5ч ЙСЛМ4;-ЪЧ =НСЛМ1ЧМЬЧ

vRC лМЪ;

+Ст =ЙСsM4vhMv HCлМЬ; -Qy»HC

М5 Тдл ТС Мб = ТАл TC

Выходные сигналы узлов 5 и б поступают в дешифратор 7, где

} ф фг

М .1 t »ааааааа»»»аааа»ааааааааеаааа»»»а»на а»аа»»ааа ааа»»ааааа»»»»а ага»а»аа аааа»»»ааа»ан»»а»ааааааа»»аа»ааа»а»»аа аааааааааеаа»(. ннн анн нннн нн Нн»нн ндннннн и ннннннн)

1 гч H»-} н H A г-г H H H p а-» м»ч н г-г г-е H H аг г-г г-4 ач г-4 ч о — г г — ч в — е г — г — г г— н н

}7

lt

И

Ю

ФФ

Jt

ТЯ . 1}

I

I н ю гч ь ° н ь — 4 г-ч нн на ан на нн н-н н-н аа

1 м мгг г — 3 н ы г.гнэ — щ нггмгч ь — ч

ТМ

9 м»гнн (— г. 7}

Я

74

tP(Мщ.g ции выходной частоты инвертора в два, четыре и т. д. раза.

Выходные импульсы узла форуирова ния несущего .сигнала 5 НС и НС (фиг. 2) определяют форму выходных импульсов .устройства и формируются из 5 выходных сигналов ступеней делителя частоты,, причем их форма зависит от величины ейходной частоты инвертора.и. учитывается выходными сигналами узла переключения структуры несущего сиг- 10 нала 4. . Формирование несущего сигнала происходит по следующему алгоритму:

° Ю °

КС= f5 Ю4 чЪ4лЪЪмЪЪлЪ4)л Ъ л 72лТ3ч чЯт лЭ4чЗ лЪЗчъ лэ41лТ1 лтй Луч . чЪЪлТйлЗЬчЪ4л Ь.

Для правильной расстановки несущего сигнала НС.в выходном, сигнале устройства используются импульсы М1, М2, МЗ, И4,: М5 и Мб (фиг. 3) длительнос- 20 тью Т/б, вырабатываемые узлом выделения интервалов модуляции б следующим образщ г . И1 ТАА TB

М2 TAp, TB

МЗ = ТВ hTC М4 = TBh ТС происходит формирование сигналов, соответствующих интервалам проводимости тиристоров инвертора. На фиг. 3 представлены эпюры выходных сигналов дешифратора для инвертора напряжения и инвертора тока.

Использование дешифратора 7 позволяет достаточно просто сформировать импульсы управления тиристорами инвертора при минимальном числе входных сигналов.

Для инвертора напряженияг

+дн»нслм ч МЬч.МЪчйСк М 1; -М=+Ан;

+ $í =нслм3чм1ч мб чЯСлм4; -SM"-+виа

»СН =NCwM5v М4чМгчЙС лм6; -Сн=+СН.

Для инвертора токаг

Итак, использование узла выделения интервалов модуляции выходного нап-. ряжения (тока) и дешифратора повволит увеличить долю первой гармонической составляющей кривой выходного напряжения (тока), упростить устройство и повысить его надежность.

Nt

Ф

Юф

И

re

-jN

4т

Ф4т

"ir

vr

«()

Фию.

Составитель Г. Ефимов

Редактор О . Колесникова ТехредМ.Костик Корректор Ю. Макар нко

Заказ 4276/48 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного ксмитета. СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4