Устройство для управления автономным инвертором
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроприводах. Цель изобретения - повьшение мощности автономрого инвертора. Данное устройство обеспечивает уменьшение частоты коммутации при сохранении качества выходного напряжения за счет введения элементов совпадения I2 - 14, одновибратора 6, интегратора 5, трех мультиплексоров 9 - 11 и задатчика логического уровня 8. 2 ил. 15 Г6 СО Од О5 00 Г)
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (511 4 Н 02 М 5/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4013590/24-07 (22) 21.01.86 (46) 23.12.87.Бюл. У 47 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) А.В.Богдашев, М.С.Каплун, А.M.Рохлин, Г.В.Рязановский и Я.В.Чупин (53) 621,316.727 (088.8) (56) Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г. Г. Управление электроприводами. — Л.: Энергоатомиздат, 1982, с. 392.
Булгаков А.А. Частотное управление асинхронными двигателями. — М.:
Энергоиздат, 1982, с. 155.
„„SU„„1361689 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМ ИНВЕРТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроариводах. Цель изобретения — повьппение мощности автономного инвертора. Данное устройство обеспечивает уменьшение частоты коммутации при сохранении качества выходного напряжения за счет введения элементов совпадения 12 — 14, одновибратора 6, интегратора 5, трех мультиплексоров 9 — 11 и эадатчика логического уровня 8. 2 ил.
1 136
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системе глубокорегулируемого электропривода : станков с ЧПУ.
Цель изобретения — повышение мощности автономного инвертора.
На фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — эпюры напряжений, поясняющие его работу.
Устройство (фиг.I) содержит формирователь 1 сигналов задания (управления), нуль-органы 2-4, интегратор
5 (И), одновибратор 6 (ОВ), элемент .7 совпадения, задатчик 8 логического сигнала, мультиплексоры 9—
11, элементы 12 — 14 совпадения, автономный инвертор 15, двигатель 16 переменного тока (ЛПТ).
Формирователь 1 подключен своими выходами к первым входам соответству" ющих нуль-органов 2 — 4. Автономный инвертор 15 подключен своими выходами к фазным обмоткам ДПТ 16.
Входы элемента 7 подключены к выходам нуль-органов 2 — 4, Выход элемента 7 подключен к входу одновибратора 6, выход которого подключен к входу интегратора 5. Вторые входы нуль-органов 2 — 4 объединены и подключены к выходу интегратора 5. Вы- ход задатчика 8 подключен к первым входам мультиплексора 9 - 11. Вторые входы мультиплексоров 9 — 11 подключены к выходам соответствующих нуль-органов 2 — 4. Выходы мультиплексоров 9 — 11 подключены к соот-.. ветствующим входам автономного инвертора 15. Входы элемента 14 подключены к выходам мультиплексоров 9 и.
10, а выход элемента 14 подключен к управляющему входу мультиплексора
11. Входы элемента 13 подключены к выходам мультиплексоров 9 и 11, а, его выход подключен к управляющему входу мультиплексора 10. Входы элемента 12 подключены- к управляющему входу мультиплексора 9.
Устройство работает следующим образом.
Сигналы формирователя U»U,U (фиг.2) за период коммутации в соответствии с принципом широтно-импульсной модуляции (ШИ1) приняты неизменными. Выходные аналоговые сигналы U,U,U формирователя 1 поступают на нуль-органы 2 — 4 соответственно, где сравниваются с опорным
1689 2 сигналом Uö, поступающим с интегратора 5. Выходные импульсные сигналы к,,, М нуль-органов 2 — 4 посту5 пают через мультиплексоры 9 " 11 соответственно на входы автономного инвертора 15. Каждый вход автономного инвертора 15 управляет коммутацией силовых ключей соответствую1ð щей фазы, которые формируют потенциал соответствующего выхода автономного инвертора 15 по принципу
ШИК.
Выходы автономного инвертора 15
16 подключены к фазным обмоткам двигателя 16.
BbIxopHble сигналы. Ы., Ы Ыg нуль органов 2 — 4 поступают на входы элемента 7. В момент одновременного
Z0 равенства сигналов о4,Ы, Ы. одному ,иэ логических уровней, принятому в зависимости от заложенного .алгоритма, например в момент t ec, = cL
1 (фиг.2), элемент 7 воэдей25 ствует импульсом о на вход одновибратора 6, формирующего на входе интегратора 5 прямоугольный импульс с фиксированной длительности с .
При этом интегратор 5 формирует пе.30 редкий фронт опорного напряжения
Uö. По окончании промежутка времени Г выходной сигнал М одновибратора 6 меняет знак. При этом интегратор 5 формирует задний фронт
35 опорного напряжения 11 до тех пор пока сигналы eL,,с,, at, вновь не примут одновременно значения логической единицы. При этом напряжение интегратора изменяется на величину
40 UU Ц,„ „,до б„ = Ц
Задатчик 8, мультиплексоры 9—
11, элементы 12 - 14 предназначены для предотвращения прохождения на вход автономного инвертора 15 крат4б ковременного единичного импульса (eL>,фиг.2), Если любые два из трех сигналов мультиплексоров 9 - 11 (ь1,, b. фиг.2) равны единице, то третьему сигналу (М, фиг.2) прину50 дительно присваивается значение выходного сигнала задатчика 8 (уровень логического нуля, фиг.2) посредством срабатывания соответствующего мультиплексора. При этом сигнал на
5В треьем входе автономного инвертора 15 (oL, фиг ° 2) остается постоянным в течение периода опорного напряжения, что приводит к отсутствию коммутаций в соответствующей фазе.
Un (U-U)
< 2
U«макс
Uï (U-U) а з
<< мокс (V — U )
U< в а мокс
U двср
Ф 11 вс, .U ср
Таким образом, напряжения U s,U
U д на нагрузке пропорциональны ли- нейным напряжением ФСУ с коэффициенц том — 1 ---, следовательно и средние к макс за период коммутации фаэные напряжения нагрузки также пропорциональны фазным напряжениям U<,U,U сигналов ФСУ.
В предлагаемом устройстве достигается уменьшение числа коммутаций силовых ключей автономного инвертора
15 в 1,5 раза, что приводит к снижению мощности коммутационных потерь энергии.
) Кр ное л ведет ного инвертора.
Определим зависимость средних значений напряжений на нагрузке от сигналов формирователя 1 U,,U,U
Принимая во внимание, что форма линейных напряжений UäA b,U,,U д нагрузки (фиг. 2) симметрична относительно момента времени t» определим где U„— напряжение питания инвертора;
U - размах напряжения интегU макс ратора. оме того, возрастают максимальинейное напряжение и ток, что к повышению мощности автоном1361689 4
Формула изобретения
Устройство для управления автономным инвертором, выполненным по мостовой схеме, содержащее трехфазный формирователь сигналов зада-. ния, выходы которого подключены к первым входам соответствующих нульорганов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью: увеличения мощ" ности инвертора, оно снабжено че-. тырьмя элементами совпадения, одновибратором, интегратором, тремя мультиплексорами и задатчиком ло15 гического уровня, выход которого подключен к первым информационным входам мультиплексоров, вторые информационные входы мультиплексоров соединены с выходами соответствую20 щих нуль-органов, выходь1 мультиплексоров предназначены для подключения к соответствующим входам автономного инвертора, входы первого элемента совпадения подключены к выходам второго и третьего мультиплексоров, выход первого элемента совпадения подключен к управляющему входу первого мультиплексора, входы второго элемента совпадения подключены к вы-v
30 ходам первого и третьего мультиплексоров, выход второго элемента совпадения подключен к управляющему входу второго мультиплексора, входы четвертого элемента совпадения подключены к выходам нуль-органов, вторые входы нуль-органов объединены и подключены к выходу интегратора, входы третьего элемента совпадения подключены к выходам первого и вто40 рого мультиплексоров, выход третьего элемента совпадения подключен к управляющему входу третьего мультиплексора.
1361689 2
<а
t
t г
OCg г
Уф)
Ф) и, k) 12 и,ра
4 <Е 7 t t tg y Составитель С.Пузанов Редактор Н.Тупица Техред М.Ходанич Корректор О.Кравцова Заказ 6301/55 Тираж 659 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, MoGKBa) Щ-35, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул. Проектная, 4
