Устройство для управления преобразователем постоянного напряжения в трехфазное
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении источников вторичного энергопитания централизованного типа. Цель изобретения - улучшение энергетических показателей преобразователя и упрощения. Устройство для управления преобразователем содержит задатчик 1 частоты, двенадцатиканальный распределитель 3 импульсов, модулятор 4 ширины импульсов, подключенный к трем аналогично выполненным узлам формирования управляющих сигналов 19-21. К выходу задатчика 1 частоты подключены три YK-триггера 16-18 и делитель 2 частоты. Устройство обеспечивает управление преобразователем постоянного напряжения в трехфазное. Регулирование напряжения производится методом частичного широтно-импульсного регулирования, однако без присущего этому методу усложнения известной силовой части преобразователя. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (SD 4 Н 02 М 7/48
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
И А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ямяяям Фз ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР (21) 4227203/24-07 (22) 09.04.87 (46) 30.08.89. Бюл. У 32 (71), Московский текстильный институт им. А.Н. Косыгина и Московский энергетический институт (72)А.В. Чесноков и Г.С. Мыцык (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1443099, кл. Н 02 M 7/48, 1985. Авторское свидетельство СССР У 1292143, кл. Н 02 М 7/48, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении источников вторичного энергопитания центÄÄSUÄÄ 1504764 А 1 2 рализованного типа. Цель изобретения— улучшение энергетических показателей преобразователя и упрощение. Устройство для управления преобразователем содержит задатчик 1 частоты, двенадцатиканальный распределитель 3 импульсов, модулятор 4 ширины импульсов, подключенный к трем аналогично выполненным узлам формирования уп- равляющих сигналов 19-21. K выходУ . задатчика .1 частоты подключены Е-Ктриггеры 1 6-1 8 и делитель 2 частоты. Устройство обеспечивает управление преобразователем постоянного напряжения в трехфазное. Регулирование напряжения производится методом частичного широтно-импульсного регулирования, однако без присущего этому методу усложнения известной силовой части преобразователя. 3 ил. 3 150476 Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть 1 спользовано при построении централизованных источников вторичного .электропитания с синусоидальным регулируемым или стабилизированным определенном диапазоне выходным напряжением. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей преобразователя и упрощение узлов формирования управляющих сигналов. На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для управления 15 преобразователем, на фиг. 2 — схема силовой части преобразователя; на фиг. 3 — временные диаграммы, пояс няющие принцип работы устройства для ,управления преобразователем, и форма 20 ,,выходного напряжения преобразователя. Устройство для управления(фиг. 1) ,преобразователем постоянного напряже ния в трехфазное (силовая часть кото,рого представлена на фиг. 2) включает25 в себя задатчик 1 частоты, подключенный к делителю 2 частоты на два, выход которого подсоединен к счетному входу двенадцатиканального распределителя 3 импульсов с парафазными вы- 30 ходами („ 0 7 0, °, 5 0„2, Распределитель 3 импульсов может быть выполнен, например, на двенадцати I-К-триггерах 4-15 (на фиг.. 1 пока. зано только четыре I-К-триггера 4, 5 и 14,15) с. перекрестной связью. В состав устройства входят также три дополнительных I-К-триггера 16-18, счетные входы которых объединены и подключены к выходу задатчика 1 час- 40 тоты. Установочные I- и К-входы триггеров 16-18 подключены к соответствую-. щим выходам двенадцатиканального распределителя 3 импульсов так, что I, 4 1 Q4 7 Хз =Q К Qi > а выходы П„б,,..., Dj, D триггеров 16-18 подключены к входам трех аналогично выполненных узлов 19-21 формирования управляющих сигналов M,, M q, N, M ), М . К 50 остальным входам узлов 1 9-21 подключены соответствующие выходы I-К-триггеров 4-15 распределителя 3 импульсов н выход S модулятора 22 ширины импульсов. Последний может быть выполнен автономным или синхронизированным от задатчика 1 частоты. Каждый узел 19-21 содержит по два элемента ЗИ-НЕ 23,24, 2И 25,26, ЗИ 27,28, 4 4 2ИЛИ-НЕ 29, 30 и один элемент 2ИЛИ 31, Канал узла 19, предназначенный для формирования управляющего сигнала MA „(N A ),- содержит последовательно соединенные элементы ЗИ-НЕ 23(24) и ЗИ 27(28). На выходе последнего будет сформирован сигнал, определяемый логическим выражением M А1 Q,,Я (м 1 ° ЯЯ ). Дл формирования управляющего сигнала M 1 используются два элемента 2И 25, 26 и элемент 2ИЛИ 31, соединенные так, что на выходе последнего будет сформирован сигнал, определяемый логиче«НМ выражением NA,= 6Д11+ ЧЛ1 ° Для формирования управляющего сигнала MA (MAg) используют дополнительно элемент 2ИЛИ-НЕ 29(30),к входам которого подключены выходы элемента ЗИ 27(28) и элемента 2И 26(25), На выходе элемента 2ИЛИ-НЕ 29(30) будет при этом сформирован сигнал М = М, + + QgQ)g (Мд М) з+ (011 ) Два других узла 20, 21 формирования управляющих сигналов выполнены аналогично с учетом фазового сдвига на угол 27i/3 сигналов с выходов рас 4ф пределителя 3 импульсов и триггеров 16-18. В общем виде логические выражения, определяющие связи в каждом иэ них, можно представить в виде D D +1SQ Q1+ М 1™31+ Я;„Qf+1o М)з DmD . Я 13 1+ 14., Мр= % Q + Q11Q;, Для фазы А (j = А) индексы m u i равны 1„ Для фазы B m = 3, à i = 9. для фазы С m = 5, i = 17. Следует учесть, что, если результирующий индекс сигнала Q окажется больше двенадцати (числа I-К-триггеров 4-15 распределителя 3 импульсов) или сигнала D — - больше трех (числа дополнительных I-К-триггеров 16-18). то его значение будет равно результирующему минус соответственно 12 или 3 или с одновременной инверсией данного сигнала. Выходы M М;, М., М, N „> узлов 19-21 связаны через усилительно-развязывающий узел 32 с управляющими входами соответствующих ключей силовой части преобразователя, представленной на фиг. 2. 5 15047 Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное (фиг.2), для управления которым используется предлагаемое устройство, содержит три однофазные инверторные ячейки 33-35, выполненные в виде двух стоек ключей 36-47, причем ключи 36-41, подключенные к первой (например, цпосовой) шине 48 питания преобразователя, вы- я полнены в виде полностью управляемых ключей переменного тока, а смежные с ними ключи 42-47 стоек - в виде встречно-параллельно включенных, например, транзистора и диода. Средние 15 точки стоек ключей 36-47 каждой ин верторной ячейки 33-35 подключены к концам первичной обмотки 49"51 соответствующего выходного трансформатора 52-54, а средние точки упомяну- 20 тых обмоток 49-51 подключены через ключи 55-57 (выполненные, как и ключи 42-47, в виде встречно-параллельно включенных транзистора и диода) к первой шине 48 питания преобразо- 25 вателя. Вторичные обмотки 58-60 трансформаторов 52-54 соединены в звезду. Принцип работы -устройства для управления преобразователем поясняется временными диаграммами, пред- 3Q ставленными на фиг. 3. Задатчик I частоты синхронизирует работу устройства. Импульсы вида U> с его выхода поступают на вход делителя 2 частоты а та е опреде- 35 ляют частоту работы модулятора 22 ширины импульсов, Импульсы 0 поступают на счетный вход распределителя 3 импульсов, Фазовый сдвиг между последовательностями симмет" 4Q ричных прямоугольных импульсов Q и 1 составляет 3 /12, Каждый из триггеров 16-IS синхронизирован соответствующим сигналом с выхода распределителя 3 импульсов, а 45 на их счетные входы поступает последовательность импульсов U<, В результате выходные сигналы U <<- U<> оказываются сдвинутыми на угол и /24 по I отношению к сигналам Q<, Q > Q 50 соответственно. Для обеспечения регулирования величины выходного напряжения преобразователя в соответствии с сигналом U1 изменяется длительность Ь сигнала 8 на выходе модуля- 55 тора 22 ширины импульсов. Этот сигнал, а также сигналы с выходов распределителя 3 импульсов и триггеров 16-18 поступают на входы трех узлов 19-21 64 6 формирования управляющих сигналов клю;. чами 36-47 и 55-57 преобразователя. После осуществления логических операций над последовательностями импульсов на выходах элементов 27-31 будут получены новые последовательности управляющих импульсов (сигналов), определяемые приведенными вьппе логическими выражениями. Номер каждого элемента 23-31 в узле 19 соответствует индексу полученной последовательности импульсов, некоторые из которых представлены на фиг. 3, В результате ключи 36-47 и 55-57 преобразователя переключаются в соответствии с разработанным алгоритмом. Регулировочные паузы L и дополнительные импульсы вводятся при этом на определенном заранее интервале проводимости ключей 36-47. При симметричной нагрузке преобразователя, соединенной в звезду без нулевого провода, фазное напряжение на нагрузке (при соответствующей величине регулировочной паузы L) будет иметь вид Up (см.фиг.З}. Таким образом, данный преобразо» ватель позволяет обеспечить регулирование его выходного напряжения в оп-. ределенном диапазоне. Формула изобретения Устройство для управления преобразователем постоянного напряжения в трехфазное, включающим три однофазные инверторные ячейки с трансформаторным выходом, каждая из которых выполнена в виде двух стоек ключей с управляющими входами М .„, М ., М;з, М;, где j А, В, С вЂ” индексы фазы, при- чем ключи с управляющими входами М и М д, подключенные к первой шине питания преобразователя, выполнены в виде полностью управляемых ключей переменного тока, а ключи с управляющими входами М>, и М;, подключенные к второй шйне питания, — в виде встречно-параллельно включенных транзистора и диода, средние точки стоек ключей подключены к концам первичной обмотки трансформатора, средняя точка этой обмотки через ключ с управляющими входом М,также выполненный в виде встречно-параллельно включенного транзистора и диода, подсоединена к первой шине питания преобразователя, содержащее эадатчик частоты, двенадцатиканальный распределитель импульсов с парафазными вы1 504764 Qã Q ° °, °, Q, Q которые подключены к входам трех аналогично выполненных узлов формирования управляющих сигналов, выходы М 7 М °,...,М этих узлов предназначены для подключения к соответствующим управляющим входам вышеупомянутых ключей преобразователя, причем к выходу задатчика частоты подключен модулятор ширины импульсов, выходом соединенный с одним из входов узлов формирования управляющих сигналов, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения энергетических пока- 15 зателей преобразователя и упрощения, оно снабжено делителем частоты и тремя I-К-триггерами, счетные входы ко— торых объединены и подключены к выходу задатчика частоты, установочные 20 I- и К-входы подключены к выходам двенадцатиканального распределитеЛя импульсов, так что I, = Q К, = Q!! К2 18 I Э Q,ò К з Qò," счетный вход двенадцатиканального рас-2 пределителя импульсов подключен к + hl 33 выходу делителя частоты, вход которого подключен к выходу задатчика частоты, соответствующие парафазные выходы I-К-триггеров D,, D,, ° °,Dq, D подключены к входам узлов формирования управляющих сигналов, причем связи между ними определяются следующими логическими выражениями: ! = DtrlD„., SQiQ 1+1, Q !+ Q о М „= „ „„, SQ Д;,. „; ! 4 з 1+ + !Π— Q Q; „+ Оi+1Q ! где i = 1(9,17} и ш = 1=3,5) соответственно для j = А (В,С), причем, если результирующий индекс при Ч оказывается больше двенадцати или при D более трех, то значение его равно результирующему минус соответ" ственно 12 или 3 с одновременной инверсией данного выходного сигнала. 1504764 (Ega Иу Ищ( ищ ф(8 3 Составитель О, Парфенова Редактор А. Маковская Техред М.Ходанич Корректор В. Кабаций Подписное Тираж 647 Заказ 5263/54 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент",.г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
