Устройство для управления транзисторным инвертором

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления инверторами, питающими асинхронные двигатели. Цель изобретения - повышение КПД. Устройство содержит генератор 1 импульсов, формирователь 2 импульсных последовательностей, сдвоенный муль-, ^, . г*'|И/Я7Г"3* ' "~|

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н; 02 М 7/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

C

С,ф а

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4661608/07 (22) 13.03.89 (46) 30.01.92. Бюл. М4 (71) Криворожское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве - и,-на .транспорте (72) М,Е-;Бергал и В.В.Черныш (53) 621.314.27 (088.8)

- (56) Авторское свидетельство СССР .

М 1008870, кл. Н 02 M 7/48, 1984.

Преобразователь 3353020-3742010-00;, Инструкция по настройке 3353020-3742910ООИ,.М.; ГСКТБ "Сельхозхиммаш",.1988, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТРАНЗИСТОРНЪ|М ИНВЕРТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления инверторами, питающими асинхронные двигатели. Цель изобретения —. повышение КПД. Устройство содержит генератор . 1 импульсое, формирователь 2 имйульс. н ых последовательностей, сдвоенный мульи 1

2, типлексор 3, два логйческих элемента НЕ 4 и 6; логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 5, два элемента ИЛИ-НЕ 7 и 8, четыре элемента И-НЕ 9 — 12, четыре согласующих элемента 13 — 16, управляющих -работой транзисторных ключей 17 — 24, .к которым подключены восемь датчиков 25- 32 найряжения. Устройство обеспечивает режимы

"В ращение вправо", ." В ращение влево", "Торможение". В любом режиме работы генератор 1 генерирует импульсные сигналы и подает их на вход формирователя 2 и первый, четвертый, пятый и восьмой входы сдвоенного мультиплексора 3. Формирователь 2 делит частоту импульсов генератора

1 на два и формирует две последовательности импульсов, сдвинутые одна относительно другой на и/2, которые подаются на. входы мультиплексора 3, Режим работы определяется уровнями сигналов, поступающих на управляющие входы мультиплексо- ра, Устройство позволяет повысить КПД путем сокращения нулевых пауз в выходном напряжении и обеспечения сдвига фаз меж1709481

3 ду:. выходными напряжениями на 90 эл. град. независимо от частоты задающего генератора, разброса параметров применяемых элементов, В режиме "Торможение" обмотки двигателя питаются импульсным синфаз4 ным напряжением удвоенной частоты, это позволяет исключить насыщение магнитопровода двигателя и снизить потребляемый

TQK, 2 Mll.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для.управления инверторами, питающими двухфазные асинхронные двигатели.

Целью изобретения является повыше- 5 ние КПД.

На фиг,1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — диаграммы, поясняющие его работу, Устройство содержит генератор 1 им- 10 пульсов, формирователь 2 импульсных последовательностей, сдвоенный мультиплексор 3, первый элемент НЕ 4, элемент

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ- ИЛИ. 5, аторой элемент

НЕ6элементИЛИ вЂ” НЕ7и8,четыреэлемен- 15 та И-НЕ 9 — 12 и четыре согласующих элемента 13 — 16, Инвертор состоит из транзисторных ключей 17 — 24, к которым подключены датчики 25-32 напряжений. Формирователь 2 20 содержит Т-триггер 33 и резистор 34, через который на входы мультиплексора 35 подается логическая единица. Выход генератора

1 соединен с входом формирователя 2 и первым, четвертым, пятым и восьмым вхо- 25 дами мультиплексора 3, второй вход которого непосредственно, а,третий через элемент

НЕ 4 соединены с первым выходом форми, рователя 2. Второй выход формирователя 2 соединен с шестым и седьмым входами 30 мультиплексора 3, управляющие входы которого являются входами устройства и соединены через элементы .5 и 6 с первыми входами элементов 7 и 8. Вторые входы элементов 7 и 8 соединены с вторым и пер- 35 вым выходами мультиплексора 3 и первыми входами элементов 9 и 10, а выходы — с входами элементов 11 и 12. Выход каждого .из элементов 9 — 12 соединен C входом соответствующего элемента 13 — 16, Выходы 40 элементов 13 — 16 используются для подключения к управляющим входам ключей 7—

24, образующих четыре диагональные пары.

Выходы датчиков 25 — 32 подключены к вторым и третьим входам элементов 9 — 12, 45

Устройство работает следующим образом. Существует три режима работы в зави: симости от сочетания -сигналов на входах устройства: 01 — "Вращение вправо", 10 — 50

"Вращение влево", 00 или 11 — "Торможение". В любом режиме генератор 1 генерирует импульсные сигналы (фиг.2а), поступающие на вход формирователя 2 и на соответствующие входы мультиплексора 3.

Формирователь 2 делит частоту импульсов генератора 1 на два и через второй выход подает их на шестой и седьмой входы мультиплексора 3 (фиг.2б). С первого выхода формирователь 2 выдает на второй вход мультиплексора 3 импульсные сигналы, сдвинутые на it/2 (фиг.2в), которые поступают на третий вход мультиплексора 3 через элемент 4 (фиг.2г).

В режиме "Вращение вправо" элемент, 5 подает через элемент 6 на первые входы элементов 7 и 8 сигнал, разрешающий прохождение сигналов с.вторых входов на элементы 11 и 12.

В режиме работы "Вращение вправо" на выходы мультиплексора 3 проходят сигналы с третьего и седьмого входов. Эти сигналы (фиг.2б,г) поступают на первые входы элементов 9 и 10; а их инверсии — на первые входы элементов 11 и 12, Если, например, при этом включены ключи 17 и 18 первой диагональной пары, то блокирующие сигналы с выходов датчиков 25 и 26 препятствуют прохождению сигналов через элемент 11 на вход элемента 15 и тем самым блокируют включение ключей 21 и 22 третьей диагональной пары. Когда ключи 17 и 18 выключатся, сигнал через элемент 11, и согласующий элемент 15 поступает Hà управляющие входы ключей 21 и 22. Ilpvi включенных ключах 21 и 22 сигналы датчиков 29и 30 блокируют прохождение сигналов через элемент 9.

Аналогично работают каналы управления.ключами 19, 20, 23 и 24 второй и четвертой диагональных пар, состоящие из датчиков 27 — 32, элементов 10 и 12 и эле- . ментов 14 и 16.

В .режиме работы "Вращение влево" происходят такие же процессы, как и в.режиме "Вращение вправо". Отличие состоит в том, что в этом режиме мультиплексор пропускает на выходы сигналы с второго и шестого входов и на входы элементов 8 и 16 подаются сигналы вида фиг.2в, 1709481. формирователе импульсных последовательностей вход Т-триггера соединен с первым управляющим, входом мультиплексора и используется в качестве входа формиро45

В режиме "Вращение вправо" выходное напряжение второго моста,инверторэ: (фиг..2е) отстает от выходного напряжения . первого моста (фиг.2д) на угол x/2, а в режиме,"Вращение влево" опережает выход- 5 ное напряжение первого моста на такой же угол X/2 (фиг.2ж).

В режиме "Торможение", мультиплексор 3 формирует на обоих выходах синфазные сигналы. Сочетание, одинаковых 10 сигналов 00 или 11 на входах элемента,5 блокирует прохождение сигналов с выходов мультиплексора 3 через элементы 7 и 8 на входы элементов 11 и 12. Поэтому ключи 21., 22, 23 и 24 третьей и четвертой диагональ- 15 ных пар находятся в выключенном состоянии, а ключи 17, 18, 19 и 20 первой и второй диагональных пар формируют синфазное напряжение удвоенной частоты (фиг.2з,и), обеспечивая режим "Торможение" без на- 20 сыщения магнитопровода двигателя.

Предлагаемое устройство обеспечивает питание двухфазного асинхронного двига. теля с защитой от сквозных токов без уменьшения действующего значения выходного 25 напряжения преобразователя, что позволяет повысить КПД и производительность привода.

Формула изобретения

Устройство для управления транзистор- 30 нйм инвертором„состоящим из двух мостов с четырьмя диагональными парами транзисторов, содержащее генератор импульсов, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый элемент НЕ, четыре согласующих элемента 35 и два элемента ИЛИ-ЙЕ, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения КПД, оно снабжено формирователем импульсных последовательностей, содержащим Т-триггер и мультиплексор, сдвоенным мультиплексо- 40 ром, четырьмя элементами И-НЕ, вторым элементом НЕ и восемью датчиками напряжения транзисторов инвертора, причем в вателя, выход мультиплексора используется в качестве первого выхода формирователя, прямой выход Т-триггера соединен с вторым управляющим входом мультиплексора и используется в.качестве второго выхода формирователя, первый и четвертый входы мультиплексора. используются для подачи .логической единицы, второй и третий входы мультиплексора используются для .подачи, логического нуля, выход генератора импульсов соединен с входом формирователя импульсных последовательностей и с первым, четвертым, пятым и восьмым входами сдвоенного мультиплексора, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя импульсных последовательностей, который через первый элемент НЕ. соединен с третьим входом сдвоенного мультиплексора, второй выход формирователя импульсных последовательностей соединен с шестым и седьмым входами сдвоенного мультиплексора, управляющие входы которого используются. в качестве входов устройства, предназначенных для подачи сигналов изменения фаз, управляющие входы сдвоенного мультиплексора соединены с соответствующими входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого через второй элемент WE соединен с первыми входами обоих. элементов ИЛИНЕ, вторые входы которых соединены соответственно с вторым и первым выходами сдвоенного мультиплексора и первыми входами первого и второго элементов И вЂ” НЕ, выходы первого и второго элементов ИЛИНЕ соединены соответственно .с первыми входами третьего и четвертого элементов

И-НЕ, выход каждого элемента И-НЕ соединен с входом соответствующего согласу-.. ющего элемента, выходы которых используются в качестве выходов устройства, выходы датчиков напряжений .транзисторов инвертора первой, второй, третьей и четвертой диагональных пар. транзисторов подключены к вторым и третьим входам соответственно третьего, четвертого, первого и второго элементов И-НЕ. с

1709481 о

Ьит д Q

Жцол е о

Упит

РГ 0 ,, annum.

3 О г.Г

Составитель В,Миронов

Редактор А.Лежнина Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 434 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по йзобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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