Способ управления мостовым инвертором с нечетным числом фаз более трех

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении многофазного асинхронного электропривода. Целью изобретения является обеспечение неизменного спектрального состава выходного напряжения и расширение диапазона регулирования . Сигнал с выхода задатчика 11 поступает на вход регистра 12, который обеспечивает формирование десяти последовательностей импульсов выходной частоты инвертора. Задатчик 11 синхронизирует работу модулятора ширины импульсов 13, сигнал с выхода которого поступает на входы логического узла 14, который обеспечивает регулирование выходного напряжения при независимом от параметров нагрузки спектре выходного напряжения. 6 ил. с & (f)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1317614

А1 (511 4 Н 02 М 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3992705/24-07 (22) 19.12.85 (46) 15.06.87. Бюл. 1/ 22 (71) Московский текстильный институт им А.Н.Косыгина (72) A.Â.×åñíîêoâ (53) 621.3 16.727 (088.8) (56) Бражников В.Ф., Соустин Б.П.

Теория установившихся электромагнитных процессов в многофаэном асинхронном инверторном электроприводе: В

2-х ч. — Красноярск: Изд-во Красноярского ун-та, 1985. — Ч.2, Многофазный асинхронный инверторный электропривод. 139 с.

Тонкаль В.Е., Гречко Э.Н., Бухинский С.И. Г1ногофазные автономные инверторы напряжения с улучшенными характеристиками. — Киев: Наукова Думка, 1980, с. 181. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ MOCTOBbN ИНВЕРТО—

Р0М С НЕЧЕТНЫМ ЧИСЛОМ ФАЗ БОЛЕЕ ТРЕХ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении многофазного асинхронного электропривода. Целью изобретения является обеспечение неизменного спектрального состава выходного напряжения и расширение диапазона регулирования. Сигнал с выхода задатчика

11 поступает на вход регистра 12, который обеспечивает формирование десяти последовательностей импульсов выходной частоты инвертора. Задатчик

11 синхронизирует работу модулятора ширины импульсов 13, сигнал с выхода которого поступает на входы логического узла 14, который обеспечивает регулирование выходного напряжения при независимом от параметров нагрузки спектре выходного напряжения, 6 ил. !

3 13176 ное расположение, фиг,2б). Спектральный состав выходного напряжения при этом изменяется за счет перераспределения энергии между некоторыми из высших гармоник. Улучшение спектрального состава этого напряжения достигается и за счет увеличения числа регулировочных пауз (суммарная длительность которых равна c(). Сигнал управления при двух регулировочных паузах на интервалах «/5 — 2«/5 и

3 I(/5 — 4Ii/5 и сформированное выходное фазное напряжение представлены на фиг. 2 в.

При формировании управляющих сигналов в общем случаe 2m+3-фазного инвертора формируют 2(2m+3) основных последовательностей управляющих импульсов, сдвинутых на угол « /(2m+3).

В соответствии с этими последовательностями на интервалах проводимости каждого ключа 0 - «/(2m+3), 2 «/(2п+3)

3 «/(2m+3),..., «(2тп+2) /(2m+3) — Тl открывает ключ, причем длительность его открытого состояния равна длительности самого интервала «/(2m+3).

На интервалах проводимости «(2т+3)

2 I7/(2m+3), 3 «/(2п+3) — 4 «/(Zn+3),..., й/(2m+1) /(2m+3) — и (2m+2) /(2m+3) формируют регулировочные паузы, в тече- З0 ние которых ключ запирают, а на остальной части соответствующего интервала проводимости открывают. Длительность открытого состояния ключа обеспечивают равной «/(2m+3) -k. Ероме 35 основных последовательностей импульсов для управления ключами инвертора, формируют также 2(2m+3) дополнительных последовательностей. В соответствии с ними, на интервалах проводи- 40 мости Ii(2m+4)/(2m+3) — « (2m+5)/(2m+

+3), « (2m+6)/(2m+3) — п(2m+7)/(2m+

+3), ..., п(4m+4) /(2тп+3) — n(4тп+5) /

/(2m+3) формируют отпирающий сигнал и подают его вместе с основной после-45 довательностью импульсов на управляю" щий вход соответствующего ключа. По этому сигналу на указанных интервалах обеспечивают открытое, длительностью

Ы, состояние ключа. Длительность угла регулирования Ы в этом случае изменяется от 0 до «/ (2m+3), где

m — 1,2,3... — любое целое число.

При работе на активно-индуктивную

?тагрузку, характеризуему углом дополнительная последовательность импульсов может быть сформирована не на всех указанных интервалах в зоне проводимости « — 2п, а только в зоне

14 4

= «-3«/2. Форма управляющих сигналов г

U -U ключами 1 — 10 пятифазного инвертора в этом случае представлена на фиг.3, где приведена форма фазного напряжения U<. Число переключений ключей при этом сокращается на 2025Х при уменьшении соответственно динамических потерь и улучшении энергетических показателей инвертора.

В общем случае работы на активнореактивную нагрузку как с опережающим, так и с отстающим углом Ч„ можно обеспечить дальнейшее улучшение энергетических показателей инвертора.

Для этого необходимо определить угол перехода мгновенного значения фазного тока инвертора через ноль т1 и orpak ничить основную последовательность

$ ð I IsIKL д.х ?чпульсов зо? oI-.I Е QT

1 н до «, а дополнительную — зоной 6

=7-(«+ ч „), обеспечив запирание ключей вне этих зон, при работе инвертора на активно-индуктивную нагрузку °

При работе на активно-емкостную нагрузку основная последовательность импульсов ограничена зоной 9„ =0-(« — V«), а чополнительная — зоной (2« — Ч„)

2 « (фиг.4). Число переключений ключей инвертора сокращается при этом на

40-457., а форма выходного напряжения по-прежнему не зависит от параметров нагрузки.

Устройство (фиг.5) для управления мостовым инвертором, например пятифазным (фиг.1), содержит задатчик 11 частоты, связанный с пятифазным регистром 12 с перекрестной связью с парафазными выходами О,Q,Q,О

«1 1«.Яь ° ° э

Q,О и модулятором 13 ширины импульсов с выходом Б. Регистр 12 может быть выполнен, например, на пяти

IK-триггерах (не показаны). Выходы регистра 12, а также модулятора 13 ширины импульсов подключены к десятиканальному логическому узлу 14, каналы 15-24 которого выполнен идентичн и. В ды М1, М2,..., И„ каналов 15-24 логического узла 14 связаны с управляющими входами М„, И„,..., И„, ключей 1 — 10 инвертора (фиг.1).

Возможно исполнение канала 15 логического узла 14, предназначенного для формирования управляющего сигнала И, ключом 1 инвертора, при котором он содержит два логических элемента

ЗИ-НЕ 25 и 26 и логический элемент

ЗИ-ЗИЛИ 27, к входам которых подключены соответствующие выходы регистра

12 и модулятора 13 ширины импульсов.

K з и-;;-!

i f

V ц

1 г 1; и) рс ., i!(.,::! ()1)О Р. :и",)(iH !)!! ,.(),it i t i ° r! (i, л !) (.)

)i" 1 . !.1; i;i! t

i i!! P i !i!!!

1i)i i

Г f!.Ë:.f:; 1)! 1:

) ) I i J Ci)(!.;10: . (. : ) 1; (н !

М7,;(. О кll Il

Г г " 1! Ц Я

2U „ U

).-1 („вя и tnK((("J) -ук - а ) -1(:!мц ) с!1()l;-. ментям71 ÎIIDeöÐ. Iяю1 ся .". () . че-( ра)хе?:H5)F-,и: на:зы3(од;:- )-о.. ::. i!! ñ" .: "( мента, )) .-))). 2 3 n, (),:) 5 ) в)-" "., логического элемента ЗЕ-Ь!) 2 3

На F ) IГ) 1)Е и,)-,;)ЧЕ,ЗИ-И7И 27 ),() )! ),(;, С), .. ),7 -, с) . . ) ,! J!R Об с)с ) еч)-.) !) Я i )H)).;iv -; i ), ч . о поло)кения — аузы (-, и,- кап:.:ом занных ин "pp))f -)ов з,:.;ат. -:к, ч;

ВЫПОЛНЕ)- В ВИ i, ..OC.!: „; )! ";..:-: (!О (.С. цинег()нг)(с )бст я(ни 0 л;! -: !! )!.,е! това 28 1- делl .". OJ!)f ., -;:.: то (!!): . этом M(3!(у!(5)<0)3 j > f" .!F))ii -1 i (I, )() !).

ВХОГ(ОМ ПОПКЛЮЧЕ;;:: !".,,D()(, );: ((Ю,(Г(- ò() ) Го() ) 25):1 n f ц ! ( (-,ч; д!

Ус гройс ) c )лб. i .;- i ..i::. !д .,i 1 H раз())"; . с,)i t" !-): 1), (и ((; )

ЧИК(1, j t70(I y аа " ) ci E!Х()

)2 который ооес"е . влс)

9 десяти пос)с! Сд вл ;е;71;нос зьF)(од))ОЙ част()Т3) )f1 h ep —,()1 ходс)м к входу мопу!.я op;i имп-i Jiьсов задлтчик

poнизи)3 т ет с. 1 () р л б ".. у С.! да модулятОра 1:) ь нр);)н.! так) е клк )-. С(! н,ыпз с в), зля 1 ч „!) а 1 )ь)хо);,7 !

ПОС)IЕ ПРОВЕ,.,()Н -i:ß .Ii (;i)XO,(.,1 .-«их операций лам); с))ор! ирую.:.о;..»,:,10))УГ)РЛВЛЯ)ОЦсик )t; .: .)) Ci : веi3тОDа,. спiF cы!), !" i — —;();,, . 3(, -;.)) ;;) С1

)о;()(с)д ) i!(-11(. ) ()н)ц г )(!!)! клю-Iей 1 — 1(3 H)1 )e,"." "p- ";; 1:(;) ных последо) лт .:.:,;: .", .: it!! .: . л:

ВЬГ(ЭГЛЕ По(ЛЕ „-1.-,= Г -, f!i.)D)1(iс;;.,! !! мен-)ое 3егулируе (ос по 3..:н; t:! e u

Гофаэ НО e I)cll(PF()t(P f", )) i):);l (. ° числа фаз и чцс3 л !ч р(.(,. Ип): пауз оно опц ьtj))DTi вь;;) )гкеп ((гм при ()3)Зонта..j),i- О) (ра.-,lo.loA; )tii;, ); D" лирово(ных пау -;):, "ãeëji)(зс г)::о о, ft!, i,".1! T0Л . i: ri 1! " )аС! ОЛО)(ei1!-:И.

, . 1+ 3 т;.,;ц-,; О-.)-.i,0 -:,, r;) I лсм(яц способ

Л),!;ЕН : -! )! OС(); ;:.:: :Ь i. (МОС ),.Н(З i ЦН

»: );tl!)((;M(; ",, if;i;. i) V(-",":L)) !(Л! 33 31

).i i )t ) i; - . а! 1,35..::,Е 1()". Я с ЛЮЧИ . . .()О.ртi) а ii, :!(. i () i i- ) .)(0! :4(! T я ми пмс .i с;с (:- .":1 .:, .:: i ог - тобы

)!Сi)) и", ; i,, 7()) )ЗКЦ H .IОПУЧИТЬ

: )) (ескцс..:(. ) ": Te;н j.o c )авненгно

A ) " ; (;!, 1I). r .,я!) 0«3 .рот).во

1 1()ГО), !F! .) O! НС-,:„Ь (! "3)ьс:i n1;3 Pe) y))H

i :!!!;:.1!i)5()!ЦСЛО !Е;) ..К.f!f) -f(HH . СЛЕДO

i ЕЛЬ:;О. !IH;fai я- .ЕСi(iic (!0 J 13H D .Ит:((1)с)зн(): ип,) зрс, нлп-,. 7:.ei; у уме:.: 1i!o iòc5i !!". 13).. Р!.:. .:)ÐO)(Tey)j-,ном Pac.)fIn) .;-"- иц p: ttp(.ë, - (сй паy )û !,(I)H),2с(3

;л 3();;!)3)1 11 - . рая ьном ее расг(о)(,(::)(! (,,:(; 2! ), У .О. Очение основной ,!(.:;;.:(=i5! .: ii! )r; 0nC.!e,(ОВат(:.):HOCòÅé

; )я)о! Ги:3,(!),;,, Оч -)с 3 10 75: e (в

; м (1 ° -чо) (. 1.:- (")1, и с. pe!(-t)oq ejt)gH .: 3с п) Г :: . ц (f;.0!!т (л нo;, ta 252,:i3! (с))7рз. i, - . 1(!по. Ожениц регу IH

". )!с- ной !1 узы .. нсн-:змс-.н)(см каче1

""не в()3.:.. (::. с: —:: . (ря.-.(e-;H(I. " ) 0Me тс ) ЗЛН. nп,iM )(,Г(Е,1 ie ((Н!TeJ-), !ОС .(й .; и . ()л)11()!)1).к ц! -)лл 3):, .:,.!.з;()J яет !

)()лг(():t((р3! -и тс-,.)с-"к- ивной наг)!),,!, - ) Ь!Е, i;t iH-,Ь -: С i;i ":-,=ЕСК,)Е ,.т(,.и н,, -.01tс i (п((у))рлт ления с птор<»!, .! с - .:;;; )1Ь(й - .С t i fefi(HH5f -(с. см фаз

)i-., )!(г;: (пи (мог,т быг) цс —, ): . (, :) 11 )>! ., о О о аз,- я ., pи в Одах Я iln С - ;))i" i,.:J it -(!;? Ч) )ГО())ЛЗ)Г)( (. у 1 1;)у" .!," ((гнь, ка)г ягкени(=)(!!0С 00 ., P а" .-НЦР ) ОСТОВ(с) HF)1)eP1) еч.—. гн),а 1)ислс11,(())а = бо.-)ее

:if У Б:i. .)СЧ:I JJ)1 " п (Я ".)+.! СТОЕК

f" -")рь - с — оцт (з .)ву-х

;»-ОяатЕ. (,;!C,К !ь"-;eHH::.".: КЛЮЧЕ)Т, 1317614 ных пауз

ui

Фав 2 заключающийся в том, что формируют

2(2m+3) сдвинутых на угол /(2m+3) основных последовательностей импульсов, в соответствии с которьпти на интервалах проводимости 0 — »/(2m+

+3), 2»/(2и+3) — 3»/(2тп+3),..., п(2тп+

+2) /(2m+3) — » каждого ключа открывают, его, а на интервалах проводимости

F/(2m+3) — 2»(2m+3), 3 »/(2m+3)

4»/(2m+3),..., »(2m+1) /(2m+3) — » (2m+

+2) /(2m+3) формируют регулировочные паузы и обеспечивают открытое состояние ключа длительностью »/(2m+3)-А, причем п — угол регулирования изменяют в диапазоне 0 с »/(2тп+3), где тп — 1,2,3 . — любое целое число, отличающийся тем, что, с целью обеспечения неизменного спектрального состава выходного напряжения во всем диапазоне изменения нагрузки и расширения его диапазона регулирования, на указанных интервалах проводимости 0 — » /(2m+3), 27

+3) — 3»/ (2m+3),..., и (2тп+2) /(2m+3)—

» обеспечивают открытое, длительностью ii/(2тп+3), состояние ключа, а также формируют 2(2m+3) дополнительных последовательностей импульсов, 10 в соответствии с которыми на интервалах »(2m+4) /(2m+3) — »(2m+5)/(2m+3), If(2m+6)/(2m+3) — »(2m+7) /(2m+3), П(4тп+4)/(2m+3) — »(4m+5)/(2m+3) обеспечивают открытое, длительностью ст, 15 состояние ключей, причем начало до.;олнительных периодических последовательностей импульсов сдвинуто на угол

» по отношению к началу регулировочл т

Е, флл,с

Лаял л а а " л.

1 I 1 1! (1 3 1 I л. л л/,! — 3=

1, ал— л " 1

< л2 л

/, Г

I*i

1,// / ., ) а ) .1: 1 f J =а r!,.1 ==1 iл — = )" «* «» аа

"!-а .1:1.Г..1., Р..Д..Д Х 2л. 1

Ф., .g.c>1 1 с111 1 . ii, . Пас12(2ен(2н. : -1;(», 1 а,а J (а;1. -,аа((" . d eЦ1(- ННК

Редактор A,Îã;;p

Заказ 2432/53 Т1«.. а21 . 2 Г . "о.(- ясное

ВЫ1И И "осу,. арст(1ен1- (21 с::,,,и1: ..та "., С1Р

12 О са, (:1 а11 а1 З Or! Р Е т: 111 .1. . 1,;2 IÒII!1

1 1 3053> МO(К21а, i 2: с1 i!i ;.((iir 1ла(lipoåêòíàÿ, Производственно- (21.1:112(нин;с((or. 1р.-,:иjiiii 1н,,;,,л vгоr2(i,;1..

1 *=, i ! а л .,- 1, 1, "Л «(1

/ ° 1 d

- л б(//.r;, / 1

21

I Я л л Д (1,1 1 )Г1 = 1 @ Д й)Г й),( — 1и