Устройство для управления трехфазным мостовым инвертором

 

Сущность изобретения: устройство содержит задающий генератор 1, счетчик 2, преобразователи 3, 8 кодов, элементы ИЛИ 4-6. триггеры 9-11, элемент НЕ 13, элемент И 14, инвертор 7. 2 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 М 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРETEНИЙМ И QTKPЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4887988/07 (22) 06.12.90 (46) 30.08.92. Бюл. 1"ч. 32

{71) Научно-производственное объединение

"Ротор" (72) М.И.Ярославцев (56) Авторское свидетельство СССР

Гч 1700720, кл. Н 02 М 7/12, 1990. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТРЕХФАЗНЫМ МОСТОВЫМ ИНВЕРТОРОМ

„„5U„„1758807 А1 (57) Сущность изобретения; устройство содержит задающий генератор 1, счетчик 2, преобразователи 3, 8 кодов, элементы ИЛИ

4-6. триггеры 9 — 11, элемент НЕ 13. элемент

И 14, инвертор 7, 2 ил., 2 табл. аду 4

QO

СО

О с ) 1758807

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в частотно-регулируемом асинхронном электроприводе.

Наиболее близким к заявленному является устройство для управления трехфазным мостовым инвертором, содержащее задающий генератор с двумя выходами соответственно коротких и длинных импульсов. счетчик по модулю шесть, подключенный входом к выходу коротких импульсов задающего генератора, первый преобразователь кодов с шестью выходами, запрограммированный в соответствии с табл. 1, подключенный тремя входами к выходам счетчика по модулю шесть, первым, вторым и третьим выходами — к первому элементу ИЛИ, предназначенному для подключения к управляющему входу первого силового элемента анодной группы мостоеого инвертора, третьим, четвертым и пятым выходами — к второму элементу ИЛИ, предназначенному для подключения к управляющему входу второго силового элемента анодной группы мостового инвертора, пятым, шестым и первым выходами — к третьему элементу ИЛИ, предназначен ному для подключения к управляющему входу третьего силового элемента анодной группы мостового инвертора, три триггера и второй преобразователь кодов на три выхода, запрограммированный в соответствии с табл. 2 и подключенный к выходам счетчика по модулю шесть и к выходу коротких импульсов задающего генератора, первым выходом — к входу установки нуля первого триггера, вторым выходом — к входу установки нуля второго триггера, третьим выходом — к входу установки нуля третьего триггера, первый триггер подключен входом установки единицы к четвертому выходу первого преобразователя кодов, а выходом предназначен для подключения к управляющему входу первого силового элемента катодной группы мостового инвертора, второй триггер подключен входом установки единицы к шестому выходу первого преобразователя кодов, а выходом. предназначен для подключения к управляющему входу второго силового элемента катодной группы мостового инвертора. третий триггер подключен входом установки единицы к BTopoMó выходу первого преобразователя кодов, а выходом предназначен для подключения к управляющему входу третьего силового элемента катодной группы мостового инвертора, При этом первый преобразователь кодов подключен четвертым входом к выходу длинных импульсов задающего генератора непосредственно.

Частота основной гармоники выходного напряжения мостового инвертора

f (с) 6 ) где f — частота следования выходных импульсов задающего генератора.

При этом номинальная частота

f>i 1 б 6 (6 -0 т

Т1 +т2

В заявляемом устройстве за счет введения в известное устройство элемента НЕ и

-схемы И обеспечивается при f > 1 формирование на четвертом входе первого преобразователя кодов последовательности импульсов с длительностью (г — 71 ), где

1 т = — . Это позволяет, не нарушая условий

f где т и т2 — длительность коротких и длинных импульсов задающего генератора.

Номинальной частоте со„основной гармоники выходного напряжения мостового инвертора соответствует номинальная скорость вращения Л- . Известное устройство позволяет управлять скоростью вращения двигателя вниз до номинальной.

Недостатком известного устройства является невозможность управления скоростью вращения . двигателя выше номинальной.

Цель изобретения — расширение области применения путем обеспечения возможности.управления скоростью вращения двигателя как ниже. так и выше номинальной скорости вращения, Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство для управления трехфазным мостовым инвертором введены элемент НЕ и двухвходовая схема И, подключаемая первым входом к выходу коротких импульсов задающего генератора через элемент НЕ, вторым входом к выходу длинных импульсов задающего генератора непосредственно, а выходом к четвертому

40 входу первого преобразователя кодов, В известном устройстве на четвертый вход первого преобразователя кодов поступает последовательность импульсов с длительностью т2, По условиям работы

45 мостового инвертора частота следования импульсов, вырабатываемых задающим генератором, ограничивается частотой

1758807

2 т„, Um= ц

КЗ

55 зом работы мостового инвертора, снять указанное. ограничение на частоту. Появляется возможность формировать выходное напряжение мостового инвертора с частотой, выше номинальной. Элемент НЕ и двухвходовая схема И хорошо известны. Однако эти блоки с указанными связями в заявляемом устройстве проявляют новые свойства, обеспечивая расширение области применения устройства, На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства для управления трехфазным мостовым инвертором; на фиг,2 временные диаграммы. поясняющие его работу.

Устройство для управления трехфазным мостовым инвертором содержит задающий генератор 1, счетчик по модулю шесть

2, подключенный входом к первому выходу задающего генератора 1, первый преобразователь кодов 3. запрограммированный в соответствии с табл. 1, подключенный первыми тремя входами к соответствующим выходам счетчика 2, три схемы ИЛИ 4, 5, б, подключенные входами к выходам первого преобразователя кодов 3, а выходами — к управляющим входам силовых элементов анодной группы мостового инвертора 7 соответственно, второй преобразователь кодов 8, запрограммированный в соответствии с табл. 2, и три триггера 9, 10, 11. При этом второй преобразователь кодов

8 подключен первыми тремя входами к соответствующим выходам счетчика 2, а четвертым входом — к первому выходу задающего генератора 1. Триггеры 9, 10, 11 подключены входами установки единицbl к выходам первого преобразователя кодов 3, входами установки нуля — к выходам второго преобразователя кодов 8, а выходами — к управляющим входам силовых элементов катодной группы мостового инвертора 7 соответственно. Трехфазная нагрузка 12 подключена в диагональ мостового инвертора

7.

В устройство введены элемент НЕ 13 и двухвходовая схема И 14. подключенная первым входом к первому выходу задающего генератора 1 через элемент НЕ 13, вторым входом к второму выходу задающего генератора 1 непосредственно, а выходом к четвертому входу первого преобразователя кодов 3.

Устройство работает следующим обраЗадающий генератор 1 вырабатывает две последовательности импульсов с постоянной длительностью, следующих с регулируемым периодом г . На первом выходе задающего генератора 1 вырабатываются

3Г

50 короткие импульсы с длительностью т> . а на втором выходе — длинные импульсы с длительностью т2 . Когда период т следования имГ!Ул )cQB задается ) )е) It c1 ti ) . li вт о ром выходе задающего генератора 1 формируется постоянный положительный сигнал.

На первый вход схемы И 14 приходят положительные импульсы с длительностью (т — .< ), а на второй вход — с длительностью т2 . Когда период следования импульсов r > т +т2, то на выход схемы И 14 проходят импульсы с постоянной длительностью „=Tz . Когда же т T1+Tz го на выходе схемы И 14, следовательно, и на четвертом входе первого преобразователя кодов 3, формируются импульсы с переменHOA p/1VITCRbl. OCT т, = т — E)

С помощью счетчика 2 и преобразователей кодов 3 и 8 на выходах схем ИЛИ 4, 5, б формируются управляющие сигналы силовыми элементами анодной группы мостового инвертора 7, а на выходах триггера 9, 10.

11 — управляющие сигналы силовыми элементами катодной группы мостового инвертора 7.

На выходе мостового инвертора 7 вырабатывается трехфазное импульсное напряжение с периодом б L Каждая полуволна линейного напря>кения представляет собой два импульса напряжения с длительностью тп, смещенных по фазе на угол т /3.

На фиг.2 приведены временные диаграммы линейных напряжений 0дв, UBc u

0сд при т > т1 + т2, т = l + т2,, В первом случае в каждой полуволне импульсы напря>кения имеют постоянную длительность. В зависимости от -аданного периода следования импульсов изменяется только длительность паузы между импульсами.

Второй, граничный случай, соответствует номинальному режиму, В третьем случае длительность импульсов напряжений не остается постоянной. Она уменьшается с уменьшением г. При этом пауза между импульсами поддерживается постоянной и равной г .

Амплитуда основной гармоники линейного импульсного напря>кения на выходе мостового инвертора 7 ранна где Un и тв — амплитуда и длительность импульсов напряжений.

Частота основной гармоники равна

Щ = — е бт

Номинальная частота

1758807

Таблица 1 х2

1

0

0 х

0

IJ х

Таблица 2 х| х2

«> — б — + . Номинальной частоте в, б + г) соответствует номинальная скорость вращения 2q управляемого двигателя 7, При регулировании скорости вращения ниже номинальной, т.е, когда т zi + r2 длительность импульсов напря>кений т, постоянна и равна т2 . В данном случае согласно приведенной формуле амплитуда основной гармоники пропорциональна частоте..

При регулировании частоты вращения выше номинальной длительность импульсов напряжений тп = т — т7 и при условии, что т1 ((т амплитуда основной гармоники постоянна и равна U = — U4, 2

Таким образом, введение в известное устройство для управления трехфазным мостовым инвертором элемента HE и двухвходовой схемы И с указанными связями позволяет расширить область применения устройства путем обеспечения возможности управления скоростью вращения двигателя также выше номинальной скорости.

Формула изобретения

Устройстводля управления трехфазным мостовым инвертором, о т л и ч а ю щ е е с я

70 тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности управления скоростью вращения двигателя как ниже, так и выше номинальной скорости вращения, введены элемент НЕ и двухвхо15 довый элемент И, подключенный первым входом к выходу коротких импульсов задающего генератора через элемент НЕ, вторым входом — к выходу длинных импульсов задающего генератора непосредственно, а

20 выходом — к четвертому входу первого преобразователя кодов.

1758807

Фиг. 2

Составитель О.Парфенова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор В,Петраш

Редактор И,Касарда

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

Заказ 3009 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5