Устройство для управления преобразователем постоянного напряжения в квазисинусоидальное с шим
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в статических преобразователях. Цель изобретения - улучшение энергетических показателей. Устройство для управления преобразователем формирует выходное напряжение, не искажаемое реакцией нагрузки при наименьшей мощности управления, обеспечиваемой за счет предельного уменьшения длительности управляющих сигналов ключей трехфазного мостового инвертора. При этом удается полностью устранить противотактные переключения его ключей,что особенно важно при транзисторных вариантах построения силовой .части преобразователя (и,как следствие, устранить возможность возникновения сквозных токов), а также уменьшить общее число коммутаций. 2 ил. (Q СО СП 00 ел СП
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (5!)4 Н 02 М 7/537
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H -A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ -Ф
»
7 ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3709132/24-07 (22) 30.12.83 (46) 07.12.87. Бюл.¹ 45 (7!) Московский энергетический институт и Московский текстильный институт им. А.Н.Косыгина . (72) А.В,Чесноков и Г.С.Мыцык (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 633128, кл. Н 02 P 13/16, 1976.
Авторское свидетельство СССР
¹ 1166247, кл. Н 02 P 13/18, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
В КВАЗИСИНУСОИДАЛЬНОЕ С ИИМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в
„„SU„„1358055 А1 статических преобразователях. Цель изобретения — улучшение энергетических показателей. Устройство для управления преобразователем формирует выходное напряжение, не искажаемое реакцией нагрузки при наименьшей мощности управления, обеспечиваемой за счет предельного уменьшения дли. тельности управляющих сигналов ключей трехфазного мостового инвертора.
При этом удается полностью устранить противотактные переключения его ключей,что особенно важно при транзисторных вариантах построения силовой .части преобразователя (и,как следствие, устранить возможность возникновения сквозных токов), а также уменьшить общее число коммутаций. 2 ил.
Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано при построении как централизо5 ванных источников вторичного электропитания (ИВЭ) с синусоидальным выходным напряжением,так и децентрали зованных ИВЭ,используемых при проектировании электроприводов, преимущес- 1О твенно в тех случаях, когда коэффициент мощности нагрузки cos „, явля.т н етс» переменной величиной.
Цель изобретения - улучшение энергетических показателей преобразователя 15 за счет устранения противотактных переключений ключей стойки инвертора и уменьшения до минимально необходимой мощности управляющего сигнала.
На фиг.1 представлен преобразова- 2р тель постоянного напряжения в квазисинусоидальное; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие принцип работы преобразователя.
Устройство для управления трехфаз- 25 ным мостовым инвертором 1 содержит задающий генератор 2, к выходу которого подключены два делителя 3 и 4 частоты, через элемент 2ИЛИ 5 связанные со счетным входом, а через эле- 30 мент 2И-НЕ 6 — с установочным I-входом IK-триггера 7, на К-вход которого подается логическая единица (напри-; мер, подключен к плюсовой шине питания). Выход элемента 2И-НЕ 6 подключен также к входу трехканального распределителя 8 импульсов, выполненного по пересчетной схеме, например, на трех IK-триггерах 9 — 11. Выходы распределителя 8 импульсов и IK-триг- 4О гера 7 подключены к входам логического узла 12, выходы которого через усилительно-развязывающий узел 13 связаны с управляющими входами ключей трехфазного мостового инвертора 1. 45
К выходным выводам последнего подключен трехфазный датчик 14 полярности выходного тока инвертора с прямыми и инверсными выходами.
Каждый из шести каналов логического узла 12 содержит последовательно соединенные элементы 2И-НЕ 15-20 (входы которых образуют входы логического узла 12), элементы 2И-НЕ 2126, свободные входы которых подключены к соответствующим входам одного из элементов 2И-НЕ 15-20, и элементы
ЗИ 27-32, два входа которых подключены к выходам элементов 2И-НЕ 155 2
26, а третий вход — к выходу трехфазного датчика 14 полярности. выходного тока инвертора.
Связи между выходами распределителя, 8 импульсов, IK-триггера 7, трехфазного датчика 14 выходного тока инвертора и входами элементов 2ИНЕ 15-26 и ЗИ 27-32 выполнены таким образом, что на выходах элементов
2И-HE 15 и 16, например, первого и второго каналов логического узла 12 формируют последовательности импульсов, определяемые соответственно логическими выражениями сР и сГ, на выходах логических элементов 2И-HE 21 и 22 — последовательности импульсов (cF)a и сна, à íà выходах логических элементов ЗИ 27 и 28 — последовательности импульсов cFacFI> и cFacVI>
Аналогично выполнены и другие каналы логического узла 12 на остальных выходах которого формируют последовательности импульсов, определяемые следующими логическими выражениями: на выходе элемента ЗИ 29 aFbaFI> элемента ЗИ 30 — aFbaFI элемента ЗИ 31 — bFcbFI, элемента ЗИ 32
bFcbFIc. На выходе, огического узла
12 включен усилительно-развязываюющий узел 13, обеспечивающий необхо-. димое согласование выходных каскадов блока управления и входных каскадов трехфазного мостового инвертора 1 преобразователя °
Трехфазный датчик 14 полярности выходного блока инвертора может иметь различные варианты исполнения. На фиг.1, например, он выполнен по схеме трансформаторов 33-35 тока, вторичные обмотки которых подключены к схеме усилителей-формирователей 3638 импульсов, функциональной характеристикой которых является преобразование квазисинусоидального сигнала (выходного тока преобразователя, работающего на реактивную нагрузку) в однополярный нормированный сигнал в коде 0-.1 (например, усилитель мощности, компаратор или триггер Имитта), Выходы усилителей-формирователей 3638 импульсов образуют прямой выход датчика I () и подключены также к инверторам 39-41, выходь которых образуют инверсный выход датчика Д(&с) 1358055
С учетом существующей элементной базы микросхем, например серий 155, 133 или 134 элементы, реализующие функцию элементов ЗИ 27-32, целесообразно выполнить в виде последовательно включенный элементов ЗИ-НЕ 42-47 и НЕ 48-53, как показано на фиг.1.
Принцип работы преобразователя поясняется временными диаграммами, приведенными на фиг ° 2, где обозначены U A — выходное фазное напряжение трехфазного мостового инвертора I
R (I 1
i AA, i A — основная гармоника выходного фазного тока для разных значений коэффициента мощности на-"
1 грузки преобразователя (cos(g < = О, cos g" а 0,867 — отстающий, сс>з g " с
Н 0,867 — опережающий), Х<4» I<4 A >
IR выходные сигналы трехфазного датчика 14 полярности выходного тока инвертора (фаза А) для соответствующих значений cos Q„, U — импульсы на выходе задающего генератора 2, U > U4 — импульсы с выходов делителей
3 и 4 частоты.
После операции логического суммирования на выходе элемента 2ИЛИ 5 формируют последовательность импульсов U<, а после операции логического умножения и инверсии — последовательность импульсов П, (на выходе элемента 2И-НЕ 6), в соответствии с которыми определяют состояние IK-триггера 7 и распределителя 8 импульсов.
На выходах IK-триггеров 9 — 11 имеют место прямые и инверсные последовательности импульсов U -UI, и U -UI, со сдвигом ?7 /3 между собой.
На Е-выходе IK-триггера 7 формиру ют последовательность модулированных по длительности импульсов F — U
Соответственно обозначены последовательности импульсов и на выходах элементов 2И-НЕ 15-26 U - -U и элемен сов ЗИ 27-32 U» -U, . На выходах
jiI>c. =дних формируют сигналы, определяе.>ые вышеприведенными логическими выражениями. которые после усиления и необходимой гальванической развязки в усилительно-развязывающем узле
13 поступают на управляющие входы трехфазного мостового инвертора 1.
B соответствии с алгоритмом работы на выходе преобразователя формируют напряжение с ППП1 (U Таким образом, предлагаемый преобразователь по сравнению с известным формирует выходное напряжение, не искажаемое реакцией нагрузки при наименьшей мощности управления, обеспечиваемой за счет предельного умень5 шения длительности управляющих сигналов ключей трехфазного мостового инвертора 1. При этом удается полностью устранить противотактные переключения его ключей, что особенно важно при транзисторных вариантах построения силовой части преобразователя (и, как следствие, устранить возможность возникновения сквозных 15 токов), а также уменьшить общее число кc ммс таций. формула из о б р е те ни я Устройство для управления преобразователем постоянного напряжения в квазисинусоидальное с ИИМ, содержа20 щее задающий генератор, к выходу которого подключены два делителя частоты, через элемент 2И11И подсоединенные к счетному входу и через элемент 2ИНŠ— к установочному I-входу IKтриггера, и трехканальный распределитель импульсов, выполненный по пересчетной схеме с прямыми и инверсными выходами а, а, Ь, b, с, с, своим входом соединенный с выходом эле30 мента 2И-НЕ, а выходами — с входами логического узла, выполненного в виде шести каналов, каждый из которых включает в себя два элемента 2И-НЕ, причем связи между их входами и 35 выходами с F-выходом IK-триггера и выходом распределителя импульсов определяится соответственно логическими выражениями сРа ЬЕс, sFb, сЕа Ь1»с, аЕЬ, cF, bF, aF, сГ, bF, aF, o т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей преобразователя при работе его на нагрузку с изменяюшимся к к отстающим, так и опережающим углом нагрузки, оно снабжено трехфазным датчиком полярности выходного тока инвертора с прямь ми и инверсными дами IA(B,ñ) - A(B,ñ), а каждьп 5G канал логического узла снабжен логическими элементами, выполняющими функции ЗИ, причем связи между его входами, выходами элементов 2И-НЕ и трехфазного датчика выходного тока инвертора определяются для шести 55 сканалов логического узла соответственно логическими выражениями сараеFI» сРасУХ4, аГЬаГХ,, аЕЬаЕХц, bFc ÜFI, ЬУ2ЬРХ 1358055 Составитель О.Парфенова Редактор П.Герени Техред M.Дидык Корректор Л.Пилипенко Тираж 659 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5 Заказ 6006/55 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4
