Устройство для управления автономным инвертором напряжения со слежением

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании частотно-регулируемых электроприводов . Цель изобретения - улучшение гармонического состава выходного напряжения. Устройство содержит сумматор 1, источник 2 управляюшего напряжения, генератор 3 тактовых импульсов, блок 4 формирования управляюплего. напряжения, итегратор 8, два пороговых узла 10 и 11, распределитель управляюш,их импульсов (РУИ) 13. Введение в схему устройства простейших дополнительных узлов: делителя частоты (ДЧ) 5, триггера 9, двухпозиционного инвертора 6, реализуемых на базе пиковых электронных схем, позволяет улучшить гармонический состав выходного напряжения регулируемых полумостовых инверторов. Дополнительную симметрию в процессе формирования выходной кривой вносят тактовые импульсы, поступающие с первого входа ДЧ 5 через дизъюнктор 12 на вход РУИ 13 и в начале каждого полупериода. В спектре выходного сигнала отсутствуют четные гармоники, продолжительность импульсов кривой напряжения последовательно увеличивается по мере приближения к середине полупериода, что также повышает качество выходной энергии устройства. 2 ил. & (Л Ю ГО () СО 00 ф1/г. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1229931 (51) 4 Н 02 М 7 48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3774345/24-07 (22) 26.07.84 (46) 07.05.86. Бюл. № 17 (71) Отдел энергетической кибернетики

АН МССР (72) Ю. М. Мануковский и В. И. Олещук (53) 621.316.727 (088.8) (56) Калашников Б. Е. и др. Системы управления автономными инверторами.— М.:

Энергия, 1974, с. 91.

Олещук В. И. и др. Вентильные преобразователи с замкнутым контуром управления.— Кишинев: Штиинца, 1982, с. 45. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

АВТОНОМНЫМ ИНВЕРТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ СО СЛЕЖЕНИЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании частотно-регулируемых электроприводов. Цель изобретения — улучшение гармонического состава выходного напряжения.

Устройство содержит сумматор 1, источник 2 управляющего напряжения, генератор 3 тактовых импульсов, блок 4 формирования управляющего. напряжения, итегратор 8, два пороговых узла 10 и 11, распределитель управляющих импульсов (РУИ) 13. Введение в схему устройства простейших дополнительных узлов: делителя частоты (ДЧ) 5, триггера 9, двухпозиционного инвертора 6, реализуемых на базе пиковых электронных схем, позволяет улучшить гармонический состав выходного напряжения регулируемых полумостовых инверторов. Дополнительную симметрию в процессе формирования выходной кривой вносят тактовые импульсы, поступающие с первого входа ДЧ 5 через дизъюнктор 12 на вход РУИ 13 и в начале каждого полупериода. В спектре выходного сигнала отсутствуют четные гармоники, продолжительность импульсов кривой напряжения последовательно увеличивается по мере приближения к середине полупериода, что также повышает качество выходной энергии устрой ст ва. 2 ил.

1229931

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании частотно-регулируемых электроприводов на базе автономных инверторов напряжения.

Цель изобретения — улучшение гармонического состава выходного напряжения инвертора.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие принцип работы системы.

Выходное напряжение инвертора, приведенная величина которого обозначена как

KoUp» поступает на плюсовой вход сумматора 1. На минусовый вход сумматора 1 приходит синусоидальный управляющий сигнал источника 2 управляющего напряжения, состоящего из последовательно связанных генератора 3 тактовых импульсов и блока 4 формирования управляющего напряжения.

Частота управляющего сигнала определяется частотой следования импульсов генератора 3 тактовых импульсов, который непосредственно связан с блоком 4 формирования управляющего напряжения (цифровым генератором синусоиды), а также с делителем 5 частоты. Выход сумматора 1 непосредственно и через логический инвертор 6 связан с двумя клеммами двухпозиционного ключа 7, общая клемма которого связана с интегратором 8, а управляющая цепь ключа 7 присоединена к выходу счетного триггера 9, соединенного с первым выходом делителя 5 частоты, выходной сигнал 1 4 ц) которого приведен на фиг.2а.

Выход интегратора 8 связан с пороговыми узлами 10 и 11, которые через дизъюнктор 12 связаны с распределителем 13 управляющих импульсов. На вход дизъюнктора 12 поступает также сигнал с второго выхода делителя частоты 5 (Us гц) на фиг.2а).

Процесс функционирования устройства осуществляется следующим образом.

Генератор 3 тактовых импульсов вырабатывает импульсы, частота которых во много раз превышает выходную частоту инвертора и определяет собой степень ступенчатой аппроксимации при равномерном квантовании по времени синусоиды управляющего напряжения, формируемого блоком 4, гладкая составляющая которого изображена на фиг.2в. Делитель 5 частоты уменьшает частоту следования тактовых импульсов до частоты, в два раза (по второму выходу) и в четыре раза (по первому выходу) превышающую выходную частоту инвертора.

Сигнал блока 4 поступает на минусовый вход сумматора 1, на плюсовый вход которого приходит приведенное напряжение обратной связи К,Usn согласованное по уровню с напряжением системы управления через коэффициент передачи Ко. Выходное напряжение Ui сумматора 1 показано на фиг.2г точками. На первой четверти каждого полупериода (интервал Π— л/2 на фиг.2) выход10

50 ной сигнал сумматора 1 через двухпозиционный ключ 7 поступает на вход интегратора 8 и непосредственно определяет тем самым форму его выходного напряжения

Us, которое изображено на фиг.2г пунктирными линиями.

Близкое по форме к линейному напряжение интегратора 8 Us поступает на входы пороговых устройств 10 и 11, напряжения срабатывания которых обозначены на фиг.2г соответственно как Unop p и Unoy(i. В моменты равенства сигнала интегратора 8 Us упомянутым напряжениям Une p o и Unepn пороговые устройства 10 и 11 вырабатывают командные сигналы (импульсы) на переключение вентилей полумостового инвертора, которые через дизъюнктор. 12 поочередно поступают на вход распределителя 13, реализованного на базе простейшего триггерного звена и осуществляющего попеременное включение двух основных вентилей полумостовой схемы. Форма выходного напряжения инвертора при этом соответствует сигн ал у Ко U (ф и г.2г) .

На второй половине каждого полупериода выходной кривой (интервал л/2 — л на фиг.2) алгоритм работы устройства несколько видоизменяется. Вырабатываемый в момент л/2 очередной тактовый импульс с первого выхода делителя 5 частоты изменяет состояние счетного триггера 9, выходное напряжение Ug которого приведено на фиг.2б.

Сигнал U> поступает на управляющую цепь электронного двухпозиционного ключа 7 и вызывает его переключение. Выход сумматора 1 в этом случае оказывается связанным с интегратором 8 через логический инвертор 6, выходной сигнал которого обозначен на фиг.2г как 1)б, благодаря чему в момент л/2, как показано на фиг.2г, выходное напряжение интегратора 8 Us начинает изменяться в противоположном направлении.

Дополнительную симметрию в процессе формирования выходной кривой вносят тактовые импульсы, поступающие с первого выхода делителя 5 частоты через дизъюнктор 12 на вход распределителя 13 и в начале каждого полупериода. Кривая формируемого выходного напряжения инвертора при этом характеризуется повышенной степенью симметрии (симметрия III рода относительно начала ординат), в спектре выходного сигнала инвертора на всем диапазоне регулирования практически отсутствуют четные гармоники, а также субгармоники и комбинационные гармоники. Продолжительность импульсов кривой выходного напряжения последовательно увеличивается по мере приближения к середине полупериода, что также повышает качество выходной энергии преобразователяя.

Таким образом, включение в схему устройства простейших дополнительных узлов: делителя частоты, триггера, двухпозицион1229931

Формула изобретения г а

Составитель О. Парфенова

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Тираж 63! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий .

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор С. Лыжова

3а ка з 2234/57.ного электронного ключа и логического инвертора, реализуемых на базе простейших типовых электронных схем, в том числе интеРрального исполнения,,позволяет существенно улучшить гармонический состав выходного напряжения регулируемых полумостовых инверторов.

Устройство для управления автономным 10 инвертором напряжения со слежением, содержащее сумматор, к минусовому входу которого подключен основной выход источника управляющего напряжения, интегратор, связанный с двумя пороговыми узлами, и рас15 пределитель, отличающееся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения инвертора, оно снабжено делителем частоты с двумя выходами, счетнымтриггером, двухпозиционным ключом, логическим инвертором, дизъюнктором, а источник управляющего напряжения выполнен из последовательно соединенных генератора тактовых импульсов и блока формирования ступенчато-синусоидального управляющего сигнала, являющегося основным выходом источника управляющего напряжения, причем вход делителя частоты связан с генератором тактовых импульсов, первый выход делителя частоты соединен со счетным триггером, второй — с дизъюнктором, выход сумматора связан с первой клеммой двухпозиционного ключа непосредственно, а с второй клеммой — через логический инвертор, общая клемма ключа присоединена к интегратору, а управляющая цепь ключа связана со счетным триггером.