Способ управления преобразователем постоянного напряжения в переменное многоступенчатое

 

Цель изобретения - повышение надежности управления преобразователем за счет равномерного распределения загрузки преобразовательных модулей - достигается тем, что в преобразователе, состоящем из N преобразовательных модулей при использовании в зависимости от требуемого уровня выходного напряжения преобразователя К преобразовательных модулей на различных периодах выходного напряжения каждого цикла преобразования, состоящего из N периодов выходного напряжения, используют различные последовательности включения и выключения преобразовательных модулей. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК (я, я Н 02 M 7/48

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМС1 ВО СССР (ГоспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К П>ТЕНТУ (Я Фювкяв !

=Ъ

ОО (д

ОЧ (21) 4945956/07 (22) 18,06,91 (46) 15.08.93. Бюл, ¹ 30 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) А.Р.Пуэаков, А.Н.Баранов и В,Г,Глазков (73) Коммунарский горно-металлургический институт (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 505102, кл. Н 02 M 7/48, 1976, Авторское свидетельство СССР

N l 684892, кл, Н 02 М 7/48, 1990. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАГЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

В ПЕРЕМЕННОЕ М fOI ОСТУПЕНЧАТОЕ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления преобразователями постоянного напряжения в переменное в системах электрон ита ния, зле ктроп ри водо в, устройств, автоматики и транспортных средств.

Техническим результатом заявленного способа является повышение надежности работы преобразователя путем равномерного распределения загрузки преобразовательных модулей во времени.

Этот результат достигается тем, что в известном способе управления преобразователем постоянного напряжения в переменное многоступенчатое, состоящем из N идентичных преобразовательных модулей, соединенных между собой по выходным цепям последовательно, заключающемся в последовательном по времени включении и выключении К преобразовательных модулей в соответствии с заданной формой вы„„5U„„1835121 АЗ (57) Цель изобретения — повышение надежности управления преобразователем за счет равномерного распределения загрузки преобразовательных модулей — достигается тем, что в преобразователе, состоящем из N преобразовательных модулей при использовании в зависимости от требуемого уровня выходного напряжения преобразователя

К преобразовательных модулей на различных периодах выходного напряжения каждого цикла г,реобразования, состоящего из

N периодов выходного напряжения, использу:от различные последовательности включения и выкл.очения преобразовательных модулей. 3 ил, ходного напряжения, в котором значение К определяется требуемым уровнем амплитуды выходного напряжения. фиксирую циклы преобразования состоящие из N периодов выходного напряжения преобразователя, на каждом очередном интервале аппроксимации первого периода каждого цикла преобразования включают следующие преобразовательные модули: 1-:;, 2-й, ..., (К вЂ” 1)-й, К-й, Hс. отключая ранее включенные модули, и отключают последов гельно

К-й, (К-1)-й, ..., 2-й, 1-й преобразовател ный модули на следующих интервалах аппроксимации, на втором периоде вкл:-очак т следующие преобразовательные модули: 2-й, З-й, „., К-й, (К+1)-й, не отключая ранее включенные модули, и отключают последовательно (К+1)-й, К-A, ..., З-й, 2-й ча следующих интервалах аппроксимации, ..., На (К-1)-м периоде включают следующие преобразовательные модули: (N-l)-й, N-й, 1-й, 2-й, ..., 1835121 (К-З)-й, (К-2)-й, не отклюгая ранее включен- образовательные модули: (N-1)-й, N-й, 1-й, ные, и отключаот последовательно (K-2)-й, 2-й, ..., (К-З)-й, (К-2)-й, не отключая ранее (К-3}й, . „2-й, 1-й, N-й, (N-1)-й на следующих включенные, и отключают последовательно интервалах аппроксимации, на N-м, перио- (К-2), (К-З)-й, ..., 2-й, 1-й, N-й, (N-1)-й на следе включают следующие преобразователь- 5 дующих интервалах аппроксимации, íà Nные модули: N-й, 1-; 2-й, ..., (К-2)-й, (К-1)-й, м, периоде включают следующие не отключая ранее включенные, и отключа- преобразовательные модули: N-й, t-й, 2-й, ют последовательно (К-1)-й, (К-2)-й, ..., 2-й, .„, (К-2)-й, (К-1)-й, не отключая ранее вклю1-й, N-й преобраэовательныемодули на сле- ченные, и отключают последовательно(К-1)дующих интервалах аппроксимации. "О й, (К-2)-й, ..., 2-й, 1-й, N-é

t-Ia фиг, 1 представлена функциональ- преобразовательные модули на следующих ная схема одного из вариантов преобразо- интервалах аппроксимации. вателя постоянного напряжения в Рассмотрим реализацию способа на переменное многоступенчатое, реалиэу1о- конкретном примере выполнения преобращего предлагаемый способ; на.фиг, 2 — вре- 15 зователя. Преобразователь состоит из шесменные диаграммы наг1ряжений в ти преобразовательных модулей (фиг, 1) 11; преобразователе, иллюстрирующие пред- 12; ..„ 1е, соединенных последовательно по ложенный способ; на фиг, 3 — схема одного выходным цепям. Управление преобразоваиз v„:риантов построения коммутатора сис- тельными модулями осуществляется отуситемы управления преобразователем. 20 лителей импульсов управления 2>, 2g; ...; 2л, Способ реализуется следующим обра- первые входы которых объединены и подзом. В преобразователе постоянного напря- ключены к выходу генератора 3 импульсов жения в переменное многоступенчатое, управления, а вторые входы подключены к состоящем из N идентичных преобразова- выходам коммутатора 4, сигнальные входы тегьных . одулей. соединенных между со- 25 которого подключены к выходам компаратобой по выходнь;м цепям последовательно, ров 51; 5z; .„; 5в, которые осуществляют сравпроцесс преобразования разбивают на цик- нение напряжения с выхода интегратора 6, ль; преобразования, состоящие из N перио- подключенного к первым входам компаратодов выходного напряжения и определяют ров 5i, 52, ..., 5ь, с величи ами опорных количестьо модулей К, участвующих в раба- 3" уровней напряжения, поданных на вторые те в данный момент. Значение Кможетбыть входы компараторов 51; 52; ...; 5g, Вход инопределено, например, программным пу- тегратора 6 подключен к выходу датчика 7 том, по заданному качеству выходного на- рассогласования, сравнивающего выходпр:::ения, т.е, определяться заранее. либо ноа напряжение 4 к преобразователя и в зависимости от уровня управляющего сиг- 35 напряжения ведущего сигнала U с первого нала, или сигнала обратной связи в соответ- выхода генератора 8 ведущего сигнала, Со стеки с заданным значением выходного второго выхода генератора 8 ведущего сигнапряжения преобразователя при его регу- нала короткие импугьсы с частотой выходлиравании. Значение К может быть целым ного напряжения преобразователя числом от О до N. Если определенное значе- 40 поступают на счетчик 9 с коэффициентом ние К находится в пределах 1 < = I: <= й-1 то пересчета равным N, с выходов которого это означает, что в формировании выходного информация о количествЕ подсчитанных напряжения преобразователяучаствуатне импульсов поступает на адресные входы все модули, т,е, модули имеют различную коммутатора 4, загрузку, Для выравнивания загрузки на 45 Один из вариантов постооения коммукаждом очередном интервале аппроксима- татора 4 показан на фиг. 3 и состоит иэ ции первого периода каждого цикла преоб- шести мультиплексоров 10-15, выходы коразования включают следующие торых являются выходами коммутатора 4, преобразовательные модули, 1-й,2-й, ...,(К- соответствующие адресные входы мульти1)-й, К-й, не отключая ранее включенные» плексоров объединены и является адреснымодули, и отключают последовательно К-й, ми входами коммутатора 4. Сигнальный (К-1)-й, ..., 2-й, t-й преобразовательный мо- вход первого мультиплексора 10 является дули на следующих интервалах аппрокси- сигнальным входом коммутатора 4. Сигмации, на втором периоде включают нальныевходымультиплексоровобьединеследующие преобразовательные модули: 2- 55 ны со сдвигом сигнальных входов смежных й, З-й, ..., К-й, (К+1)-й, не отключая ранее мультиплексоровследующимобразом: первключенные модули, и отключают последо- вый сигнальный вход каждого мультиплеквательно(К+1)-й, К-й...„3-й,2-й, наследую- сора соединен с шестым сигнальным .щих интервалах аппроксимации ..., на входом следующего(с номером на единицу (N-1)-м периоде включают следующие пре- большим) мультиплексора, второй

: 3, -.!) ),31!! 3 3 ) 8 3 . 3 -) й3)1 ! !B I ) 1 1 1, I . 3 . 111)„

1 -;1

11! . 1!

1,-,: " :: c .: -—

1 !

1.1

1 г

I j ) 6 .!! !

);(! !

О 3

1

) ) !

) 1!

-( 1! Il

1! ! !3 !..1

1 ), 3.1

1 г!. I l fQ ) (.—

3 ! ! .,г„.

l!

),! )

1 1!, l.

31 ° 3

),13!. 1 !!) 1

1 !

1 1

1 г, 18353 121!

I

| выход:!Ого !!аг>рл>кениг!, суммарное время

>аботь! каждого преобразовательного модуля одинаково и мо КН!> сказать, что все преО б Г а 3 0 в B т а л ь н:; Q 14 О д у л и э а Г, 3 v >K 8 и ь!

Од>!1-!81;:.>ã,!3.

Г1риманение предложенного способа управу!а!!Ия дает возможность BI!pOBI 5ITb

1;озфф17 !ив. т загрузки преобразовательных модулей, входл|цих и состав преобразователя и лcfiэдс! вие эт ОГО повысить надежнОсть и 806ра":äi> J Геля Я цело!|7, Li3- 0 0 м " л а и 3 О б (3 8 т е H и л ."„ .,-„.->fj у!и-: 1ленил прасбразователем

| СР Г.- л1| но! о на и рлжанил в переменное !.",« ..-::анчл;.,-., состоя!Цим из К иде!1,;||! =, "сагая1,! !Ь|х !10ËÓËQf1, Сое1,: :>; ° об|>Й ПО В,; . г Il | Ы;И ца!15I! i

1!., t i, Захе. К>с!О!ОЬ!Л>йся 11 тОМ, !

||в| LII=!XGf> I |Г "0 НОПРЛ>!га, «Л.51 I; ур01;!!ЕЙ1 апг1ООКСИ,.-. laä>l:а| ||„г| I> i" |П "Pj1I |ОД ,жа -, .:.>: !а,»„ и ервал ы апп рок.,- ;и иге Г1;>аобраэ|3вател! ные . IfJ(4 !7нтегвале апгроксима! I!: В;":)1!ОЧс>!С! Г Оаэ DTKfl!0Ч8НИЛ .,; |5:".:! <Г|-:.,1ных столько преобразователь:",::„,:.е,„::,:аль|;:. требуется дfiÿ получе

:.;, .,:о; а Д.-..IHом н !терьале уровня ,::, ".;, :;,;,,;ход»ого H-:II!3: æåíliл и за !;:, ;-;., 0 Гггк ля>::аю! I x B обрат !Ом ГIО:,* -|, =, Кл !" |7 |И С Л TQ;;, П О, С ЦЕЛ Ь!О

Г1овыкен "75! надежности работы г1раобразонаталя путем усред IQH!lï коэффициента загрузки преобразовательных модулей, фиксиру!от циклы преобразования, состол5 ьцие из М периодов выходного напряжения п1380браэовате>1 >, HB KB:êÄÎì Оче!381|ном li!H тервале аппроKQLI!7àöèè первого париода

КажДОГО ЦИКЛа П 3806Раэоасак!ИЛ ВКЛ!ОЧа!ОТ слеДуlо>цие преобразовательн ыа мОДу)1и: 110 й. 2-Й„„(К-1)-й, I",-Й, на откл!очгл ранее вкл!оченные модули и от лючают последователь!!о К-й, (1-1)-и,", 2-Й1, 1-й праОбраэовательныс !0ll)!fill на сле(!0LIIHx интервалах аппрок имац1 и,;iа втором

15 !ериоде включа!от с>!адующ178 преобраэо вательные 1:I0äóëè; 2-A, ".-i,;, „., .-й., (;+ !1-й, На 0 " Л10 1851 !!Ql!QQ ПКЛК3ЧЕГ|Н!" i;. 1.| Я|ЧЛ, 0TKfII0чс3IОт Г10сле/1азательно (К+1 Й7, -й, 3 Й. 2 |й, .„, !!а следуlогвих инте|3валах аг. | 120 !>ОКО! МаЦИИ, Нс| (! 1-1)-М Г1Г|!>иод(; В:<.Л!ОЧа!О. след)!о!Циа г!реобраэовательные модули; (N-1j.I7, N-L7, I A, 2" 7, ..., (};-31-й, (К-23-й, HQ отКЛ!0 lая Р<>нае ВКЛ !ОЧЕнгlЬ! Е, И ОТКЛ !ОЧВ!От 00" сладоватальн0 (Ii-2)-й, (!|, -3)-Й. „„2-Й, й, 2.> !>>-Й, (N- I j-Й HB сл едУ!О!Цнх инта; )BB/!с|х с>Г1проксимации, на 1-м периоде вклю-iàloT следу!Оьцие праобразовательнча модули: Ы-й, 1-Й, 2-Й, ..., (!,-2,|-й, (:- I j-Й, на 03 кл lочал |>анаа

ВКЛ!О !8ННЫ8, И ОТКЛ!О|!а!0>3 !!ОРЛЕ|10яатеЛЬНО

30 (К-11-|":, (К-2)-Й,,, 2-17, 1-}7, М-Й на с!!еду!О!Цих интег>ваг!зх апп f3oксимации, 1835121

18351? 1

Составитель А.Пузаков

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Л,Пилипенко

Редактор

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

Заказ 2716 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНГ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рачшская наб. 4/5