Устройство для управления трехфазным мостовым инвертором

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании реверсивных электроприводов с широким диапазоном регулирования частоты вращения, например на основе вентильного двигателя. Цель изобретения - улучшение энергетических показателей. Отсутствие режима одновременно открытого состояния и противотактных переключений ключей в стойках исключает возможность возникновения "сквозных" токов. Устройство для управления трехфазным мостовым инвертором содержит модулятор 1 ширины импульсов, регистр 2 сдвига и блок 3 формирования управляющих сигналов. В устройство введены последовательно соединенные узел 5 определения полярности напряжения и узел 6 задержки, выходы которого подключены к соответствующим входам блока 3 формирования управляющих сигналов. 6 ил.

СОЮЗ COBFTCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (g1)g Н 02 M 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .Н A BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ юг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.1 (2 1) 446 1545/24-07 (22) 14.07.88 (46) 30.10.90. Бкит. Р 40 (72) А.Ф. Лекарев (53) 621.316.727(088,8) (56) Управляемые бесконтактные двигатели постоянного тока. Аволоткин H.Ï., Гращенков В.Т., Лебедев Н.И. и др.Л.: Энергоатомиэдат, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ê 1374378, кл. Н 02 М 7/48, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ МОСТОВЫМ ИНВЕРТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании реверсивных электроприводов с широким диапазоном регулиро„„SU„„1603509 А 1

2 вания частоты вращения, например на основе вентильного двигателя. Цель изобретения — улучшение энергетических показателей. Отсутствие режима одновременно открытого состояния и противотактных переключений ключей в стойках исключает возможность возникновения "сквозных токов. Устройство для управления т1 ехфаэным мостовым инвертором содержит модулятор 1 ширины импульсов, регистр 2 сдвига и блок 3 формирования управляющих сигналов. В устройство введены последовательно соединенные узел 5 определения полярности напряжения и узел

6 задержки выходы которого подключе- а

Щ ны к соответствующим входам блока 3 формирования управляющих сигналов.

6 ил.

1603509

Изобретение относится к электро- Блок 4 защиты (фиг, 3) состоит из технике и может быть использовано в последовательно соединенных узла 5 реверсивных нентильных электроприво- определения полярности напряжения и дах с широким диапазоном регулирона- узла б задержки. Узел 5 определения

5 ния частоты вращения. полярности напряжения выполнен на

Целью изобретения является улучше- двух элементах HE 11, 12 и четырех ние энергетических показателей ин-,элементах 2И-HE 13 — 16, а узел 6 вертора за счет устранения одновре- задержки — на двух элементах 17, 18 а менного отпирания ключей стойки в 1р задержки и двух элементах 2И 19, 20. момент реверса выходного напряжения ° Выходы К1, К2 модулятора 1 ширины имНа фиг. 1 представлена принци- пульсов подключены к входам первого .пиальная схема устройства для упра:в- элемента 2И-НЕ 13 и элементо нтов HE 11 ления трехфазным мостовым инвертором; 12, выходы которых соединены с входа.на фиг, 2 а, б — схема широтно-им- 15 ми второго элемента 2И-HE 14. Выход пульсного модулятора и временные ди- первого элемента 2И-НЕ 13 соединен с аграммы поясняющие принцип его ра- первым входом третьего элемента 2И-HE

У боты; на фиг. 3 а, б — схема блока 15, второй вход которого подключен к защиты и временные диаграммы, пояс- выходу .четвертого элемента 2И-HE 16, няющие принцип его работы; на фиг.4 — gp первый вход которого.в свою. очередь схема блока формирования управляющих подключен к выходу элемента 2И-НЕ 15, сигналов; на фиг. 5 — временные диаг- а второй — к выходу второго элемента раммы, поясняющие принцип работы 2И-НЕ 14. Выходы третьего и четверустройства; на фиг. 6 — упрощенная того элементов 2И-НЕ 15, 16 образуют схема трезфазного мостового инвер- 5 выходы 3.< и 3 > соответственно узл зла 5 . определения полярности напряжения.

Устройство для управления трехфаз- Выходы элементов 17, 18 задержки под. ным мостовым инвертором (фиг. 1) со- ключены соответственно к одному из держит модулятор 1 ширины импульсов, входов элементов 2И 19, 20, вторые регистр 2 сдвига, блок 3 формирова- ЗО входы которых подключены к входам ния управляющих сигналов и блок 4 элементов 17, 18 задержки и выходам защиты, состоящий из узла 5 определе- 3 и 3 узла 5 определения полярносния полярности напряжения и узла 6 ти напряжения. задержки. Выходные выводы К1, К2 мо- Блок 2 формирования управляющих дулятора 1 ширины импульсов соединены сигналов (фиг. 4) содержит пять элес входами блока 3 формирования управ- ментов НЕ 21 — 25, двенадцать элеменляющих сигналов и блока 4 защиты. К,тов 4И 26—

4И 26 — 37 и шесть элементов 2ИЛИ соответствующим входам блока 3 форми- 38 — 43, соединенных между собой так, рования управляющих сигналов подклю- что связи между входами блока 3 форчены выходы Q1 Q2 3 регистра 2 миров ния управляющих сигналов и его сдвига и выходы В и Н блока 4 защи40 выходами, образованными выходами э лементов 2ИЛИ 38 — 43, определяются слеы ° дующими логическими выражениями:

Модулятор. 1 ширины импульсов

45 4 6 Q1 2 ного пилообразного напряжения, инверT2 = Q2.Q3.К1.В + 02.03.К2.Н тирующего усилителя 8 с единичным

T5 = Q2.0З.К2.В + Q2.0З.K1.H коэффициентом у" ения и дву компа- ТЗ = ЧЗ 01.К1 В + (ТЗ.М К2 Н раторов 9 10 CzrH Ц зад задания T6 = Q3.01.К2.В + Q3.01.К1.Н величины выходного напряжения инвертора поступает на первые входы компа- Выходы T1 — .Гб блока 3 формирова50 раторов 9, 10. Второй вход компара- ния управляющих сигналов связаны с тора 9 соединен с выходом П1 генера- управляющими входами ключей 44 — 49 тора 7 и с входом инвертирующего уси- трехфазного иннертора (фиг. 6), обеслителя 8, выход которого подключен печиная формирование выходного на— к второму входу компаратора 10. Вы- пряжения.

55 ходы компараторон 9, 10 образуют выходы К1, К2 модулятора 1 ширины им- Устройство работает следующим об пульсов. разом.

В соответствии с сигналом заданий величины выходного напряжения U модулятор ширины импульсов обеспечивает формирование двух идентичных сдвинутых на 180 эл. град. последова5 тельностей импульсов К1, К2 переменной скважности . Последовательности импульсов К1, К2 формируются путем сравнения опорного пилообразного напряжения П1 с выхода генератора 7 и напряжения П2 с выхода инвертирующего усилителя 8 с сигналом задания U

Узел 5 определения полярности на.пряжения в зависимости от скважности прямоугольных импульсов К1, К2 (полярности сигнала Б „) обеспечивает формирование сигналов 3 ц или Зц (фиг. 3). В элементах 17, 18 задержки осуществляется задержка сигналов 20

3 „ и Зн по переднему фронту, а на выходах элементов 2И 19, 20 обеспечивается формирование сигналов типа

В и Н. Регистр 2 сдвига обеспечивает формирование трехфазной последова- 25 тельности прямоугольных импульсов

Ql — ЯЗ (фиг. 5), которые вместе с сигналами К1, К2 и сигналами В и Н поступают на входы блока 3 формирова-. ния управляющих сигналов. В соответствии с сигналами В или Н блок 3 формирования управляющих сигналов обеспечивает прохождение сигналов К1, К2 или К1, К2 на управляющие входы соответствующих ключей 44 — 49 инвертора в течение 120 эл. град. Такой алгоритм управления обеспечивает работу в одной фазе одного ключа в любой зоне коммутации. Тем самым устранены условия для возникновения сквоз 40 ных токов.

09 о чает воэможность протекания сквозных, токов, что улучшает энергетические, показатели инвертора. Сигнал управле-4 йия без дополнительных искажений по- ступает на управляющие входы ключей, что повышает диапазон регулирования.

Формула иэ обретения

Устройство для управления трехфазным мостовым инвертором, содержащее модулятор ширины импульсов с выходами К 1, К 2, регистр сдвига с выходами Я 1, Q 2, Q 3 и блок формирования управляющих сигналов, выходы

Т 1, Т 2,...Т 6 которого образуют выходные выводы устройства, а соответствующие входы подключены к выходам упЬмянутых модулятора ширины импульсов и регистра сдвига, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей инвертора за счет устранения режима одновременного открытого состояния ключей стойки в момент реверса выходного напр .жения, в него введены последовательно включенные узел определения полярности выходного напряжения и узел задержки1выходами В и Н подключенный к соответствующим входам блока фбрмирования управляющих сигналов, причем связи между входами и выходами этого блока выполнены реализующими логические функции:

Т 1 = Q i Q 2 К 1 B+Q 1 О 2 К 2 Н;

T2=Q2Q3K1 B+(f2Q3K2H;

Т 3 = Q 3 Ц 1 К 1 B+Q 3 Q 1 К 2 Н;

Т 4 = Q 1 Q 2 К 2 B+Q 1 0. 2 К 1 Н;

T5=Q2QЗK2B+Q2QЗK1

Тб=QЗQ1К2B+QÇQ1К1Н.

Отсутствие режима одновременного открытого состояния и противотактных переключений ключей в стойках исклюа входы узла определения полярности вью.одного напряжения подключены к вы4 ходам модулятора шиРины импульсов.

I! 603509

1603509! б03509

1603509

М иагрузке

Составитель А. Чесноков

Редактор А. Маковская Техред M.Äèäûê Коррректор Т, Малец

Заказ 3392

Тира к 497

Подписное

BHKKH 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