Устройство для управления преобразователем с широтно- импульсной модуляцией

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в импульсно-модулированных инверторах с синусоидальным выходным напряжением. Целью изобретения является уменьшение массо-габаритных показателей устройства и упрощение его насадки. Устройство для управления преобразователем 1 с выходным фильтром 2 содержит первый датчик 3 входного напряжения, второй датчик 4 выходного напряжения, систему 5 управления, в состав которой входят блок 6 модуляции. Измерительный преобразователь 7 подключен входами к датчикам 3,4, к блоку 6, а выходом - к управляющему входу блока 6. На выходе датчиков 3,4, формируются сигналы, пропорциональные мгновенным значениям входного и выходного напряжений аквертора. Эти сигналы поступают в блок 6 и измерительный преобразователь 7. Кроме того, с блока 6 в измерительный преобразователь 7 поступает сигнал состояния коммутатора. В результате измерительный преобразователь, преобразуя входные сигналы, синтезирует ток емкости выходного фильтра 2. Последний поступает на соответствующий вход блока 6 модуляции, который, используя сигналы датчиков 3,4 и измерительного преобразователя 7, формирует широтно-модулированные импульсы, которые поступают в силовой коммутатор преобразователя. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 Н 02 М 7/48 ."F. 0eаМ .",P1)1PnЦ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

t (21) 4293901/24-07 (22) 05.08.87 (46) 07 ° 10.89. Бюл, Р 37 (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В.И.Ленина (72 ) Г М Лустафа и Г, 3 . .Каландерян (53) 621.316.727(088.8) (56) Калашников Б.Е. и др. Системы управления автономными инверторами.M,: Энергия, 1979, Патент США 11 3636430, кл. Н 02 М 7/539, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕ- .

ОБРАЗОВАТЕЛЕМ С ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ

МОДУЛЯЦИЕЙ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в импульсно-модулированных инверторах с синусоидальным выходным напряжением. Целью изобретения является уменьшение массогабаритных показателей устройства и упрощение его насадки. Устройство для управления преобразователем 1 с выходным фильтром 2 содержит первый

2 датчик 3 входного напряжения, второй датчик 4 выходного напряжения, система управления, в состав которой входят блок 6 модуляции. Измерительный преобразователь 7 подключен входами к датчикам 3, 4, к блоку 6, а выходом — к управляющему входу блока б. На выходе датчиков 3, 4, формиру-.. ются сигналы, пропорциональные мгновенным значениям входного и выходно го напряжения аквертара. Эти сигналы поступают в блок модуляции 6 и измерительный преобразователь 7. Кроме тога, с блока 6 в измерительный преобразователь 7 поступает сигнал состояния коммутатора. В результате измерительный преобразователь, преобразуя входные сигналы, синтезирует ток емкости выходного фильтра 2. Последний поступает на соответствующий вход блока 6 модуляции, который используя сигналы датчиков 3, 4 и измерительного преобразователя 7, формирует шнротпа-модулированные импульсы, которые поступают в силовой коммутатор преобразователя, 2 ил, 3 1513595

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в импульсно-модулированных инверторах с синусаидальным выходным напряжением.

Целью изобретения является уменьшение массогабаритных показателей устройства и упрощение наладки, На фиг.l показаны силовая схема 10 инвертора с йагрузкай и схема устройства управления, с датчиками нходного напряжения, .выходного напряжения, с блоком модуляции и с измерительным преобразователем; на фиг.2— функциональная схема измерительного преобразователя, выполненного с использованием принципа предварительного синтезирования "зубцевидной" составляющей тока i и отслежинания 20

его гладкой составляющей.

Устройство для управления преобразователями 1 с широтно-импульсной модуляцией и с выходным фильтром 2 содержит первый датчик 3 входного 25 напряжения, в качестве которого мажет служить резистивный делитель, второй датчик 4 ныходнога напряжения, в качестве которого может служить трансформатор напряжения, блок 5 30 управления, в состав которого входят интегрирующий модулятор 6, измерительный преобразователь 7, причем последний подключен входами к датчикам 3 и 4 к интегрирующему модулятору 6, который мажет быть реализонаи по любому известному методу, а выходом подключен к соответствующему входу модулятора 6.

Измерительный преобразователь 7 ..40 содержит коммутатор 8, информационный вход которого является выходом датчика 3, вход управления — выходом модулятора 6, колебательный контур

9 и 10. Колебательный контур 9 содер- 5 жит интегратор 11, первый вход которого является выходом коммутатора

8, второй вход — выходом датчика 4, . инвертора 12, входам второго является выход ° интегратора 11, апериодическое звено 13, первый вход которого является его же выходом, второй вход - выходом иннертара 12, кроме того, его выход соединен с третьим входом интегратора 11, второй колеба->5 тельный контур 10, содержащий иннертирующий сумматор 14, первым входом которого является выход инвертора

12 колебательного контура 9, интегратор 15, вход которого является ::::ь:хо . дом инвертирующего сумматора 14-, и одновременно выходом измерительного преобразователя 7, апериодическое звено 16 первый вход которого янляется его же выходам, второй вход — выходом. интегратора 15, третий вход— выходом датчика 4.

Устройство для управления работает Следующим образом.

На выходах датчиков 3 и 4 формируются сигналы, пропорциональные мгновенным значениям входного и выходного напряжений инвертора. Эти сигналы поступают н модулятор 6 и измерительный преобразователь 7. Кроме того, с модулятором 6 в измерительный преобразователь 7 поступает сигнал состояния коммутатора. В результате измерительный преобразователь, преобразуя входные сигналы, синтезирует ток емкости выходного фильтра 2. Последний поступает на соответствующий вход модулятора 6.

Последний, используя выходные сигналы датчиков 3 и 4 и измерительного преобразователя 7, формирует широтно-модулированные импульсы, .которые поступают в силовой коммутатор преобразователя 1.

Измерительный преобразователь работает следующим образом.

В коммутаторе 8 поступающий сигнал U с выхода датчика 3 модулируется сигналом состояния S поступающим с модулятора 6. В результате на выходе коммутатора 8 формируются широтно=модулированные импульсы, амплитудой равные значению и модулированные согласна изменению сигнала

S которые поступают в калебательный контур 9 на вход интегратора ll. Туда же поступает сигнал выходного напряжения с датчика 4 и сигнал с апериодического звена 13. Последний предотвращает насыщение интегратора

11. На выходе последнего формируется проинтегрированное значение суммы трех сигналан, которое представляет зубцевидную составляющую тока емкости выходного фильтра 2. Выходной сигнал интегратора 11 через инвертор 12 поступает на второй калебательный контур 10, на вход сумматора 14. Туда же поступает гладкая состанляющая тока i@ с выхода апернодическаго звена 16, которое является регулятором

151 сведения к малой величине разности измеренного значения .е„.

Параметры измерительного преобразователя выбираются следующим обра3 зом. Скорость интегрирования интеграторов 11 и 15 устанавливается равной резонансной частоте Я силового фильтра 2. Скорость интегрирования апериодического звена также 10 устанавливается равной О, а его статически коэффициент усиления Я /Ы устанавливается близким к единице.

Скорость интегрирования апериодического saeva 16 должна быть такой, 15 чтобы отслеживать частоты близкие к (3, Отслеживание частоты несущей или ее гармоник не требуются, так как высокочастотная зубцевидная составляющая тока синтезирована уже 20 в контуре 9 ° В силу этого достаточно взять скорость интегрирования между резонансной и неСущей частотамие (Q+4 ) где P — скорость интегрирования . апериодического звена 16;

G3 — - резонансная частота выходного фильтра 2; 30 .1 — частота широтно-модулированных импульсов.

Статически коэффициент усиления ((/ с ) апериодического звена 16 выбирается так, чтобы обеспечить переходной процесс второго контура, близкий к переходному процессу выходглшл фильтра.

Возможность ограничиться сравнительно низкочастотной следящей сис- 40 темой за .счет предварительного синтезирования высокочастотной зубцевидной составляющей тока позволяет получить в предлагаемом устройстве достаточное сочетание точности и помехо- 45 устойчивости. Кроме того, устройство для управления по сравнению с известным не требует излишних затрат, связанных с третьим датчиком тока. Устройство для управления упрощает конструкцию самого преобразователя и облегчает его наладку..

3595 6

Формула изобретения

Устроиство для управления преобразователем с широтно-импульсной модуляцией, содержащее блок модуляции, измерительный преобразователь тока, связанный с первым входом интегрирующего модулятора, а также датчики входного и выходного напряжения преобразователя, выходами подключенные к второму и третьему входам интегрирующего модулятора, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения массогабаритных показателей и упрощения наладки, измерительный преобразователь тока выполнен в виде коммутатора, информационный вход которого связан с выходом датчика входного напряжения, а управляющий вход с выходом датчика выходного напряжения, и двух колебательных контуров, причем первый иэ них содержит последовательно соединенные интегратор первым управляющим входом подключенный к выходу коммутатора, и инвертор, апериодическое звено, первый управляющий вход которого замкнут на его выход, соединенный с вторым управляющим входом интегратора, а второй управляющий вход апериодического звена подключен к выходу инвертора. второй колебательный контур содержит последовательно соединенные инвертирующий сумматор, первым входом соединенный с выходом инвертора первого колебательного контура, интегратор и апериодическое звено, первый управляющий вход которого зам" кнут на его выход, соединенный с вторым входом инвертирующего сумматора, второй вход апериодического звена подключен к выходу интегратора, а его третий управляющий вход соединен с третьим управляющим входом интегратора первого колебательного контура- и выходом датчика выходного напряжения преобразователя, а выход инвертирующего сумматора подключен к первому входу интегрирующего модулятора.

1513595

Составитель E.Êàëèíêèí

Техред Л.Олийнык Корректор М.Максимишинец

Редактор Н.Бобкова

Тираж 648

Заказ 6096/55

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101