Способ цифрового формирования синусоидального тока нагрузки

 

Союз Советских

Социалистинаских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 542323 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено21.11.74 (21) 2076559/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.01.77.Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 30.03 77 (51) М. Кл.>

Н 02 Р 13/16

Гасударственный камитет

Сааата Министраа СССР па делам изааретений н аткрытий (53) УДК 621.316. .727 (088.8) (i2) Авторы изобретения

В. N. Абушкин и А. И. Чернышев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЦИФРОВОГО ФОРМИРОВАНИЯСИНУСОИДАЛЬНОГО

ТОКА НАГРУЗКИ

Предлагаемое изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке преобразователей для питания синхронного и асинхронного электроприводов. 5

Известен способ формирования синусоидального напряжения с регулируемой от нуля частотой (11 путем широтно-импульсного управления инвертором и имеет два генератора постоянной BbIcDKDH частоты и 10 один — перестраиваемый, высокой частоты.

При данном способе стабильность выходной частоты хуже стабильности исходных частот, а низких масштабах возможно возникновение эффекта затягивания частоты. !5

Известен цифровой способ вертикального управления (23, где опорное синусоидальное напряжение заме.. HD опорным кодом, пилообразные импульсы тактовой частоты— — кодом угла управления, а сравнение по 20 амплитуде заметно сравнением кодов.

Недостаток этогD способа состоит в необходимости получения опорного кода, который должен аппроксимировать синусоидальную форму опорного напряжения и кода 25 угла управления на тактовой частоте, а также в необходимости операпии равнения законов изменения двух напряжений для получения выходного напряжения.

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату к изобретению является способ получения синусоидального тока, состояший в широтно-импульсной модуляции напряжения питания, при которой модулируют длительность тактовых импульсов постоянной амплитуды по закону вертикального управления f3) . При этом опорное синусоидальное напряжение с частотой, равной частоте тока нагрузки, сравнивается по амплитуде с пилообразными импульсами тактовой частоты. которая обычно на порядок и более выше опорной.

Длительность выходных импульсов тактовой частоты равна длительности пилообразного импульса до момента сравнения с опорным напряжением. Данный способ не обеспечивает требуемой стабильности частоты и и формы при перестройке частоты в широких пределах.

542323

Способ цифрового формирования синусоидального тока нагрузки, состояший в шир DTHD-импульсной модуляции напряжения на постоянной тактовой частоте, о т и и30 ч а ю ш и и с я тем, что с целью упрощения формирования тока нагрузки и повышения стабильности преобразования, длительность шир отн э-модулированных импульсов тактовой частоты, подаваемых на нагрузку, 35 изменяют дискретно, через кратные периоду выходного тока промежутки времени по аппроксимирующему синусэиду ступенчатому закэну„

По предлагаемому способу с цепью упрощения цифрового формирования тока нагрузки и повышения стабильности преобразования в широком диапазоне изменения выходной частоты, длительность широтно-модулиро- 5 ванных импульсов тактовой частоты, подаваемых на нагрузку, изменяют дискретно, через кратные периоду выходного тока промежутки времени по аппроксимирующему синусоиду ступенчатому закону. 10

Такой способ формирования синусоидального тока нагрузки позволяет исключить из процесса широтно-импульсного модулирования напряжения операцию.

В изобретении длительность импульсов тактовой частоты задается заранее, определяется по функции синуса и переключается дискретно по ступенчатому закону.

На фиг. 1 показана схема, реализующая данный способ; на фиг. 2 — процесс фор- 20 мирования синусоидального тока нагрузки при ступенчатой аппроксимации полупериода синусоиды.

Тактовый генератора 1 соединен с заторможенными мультивибраторами 2-5.

Схема коммутации 6 соединена с выходами заторможенных мультивибраторов 2-5 и с генератэром опорной частоты 7. Вход мостового инвертора 8 подключен к источнику напряжения питания 9, а выход — к нагрузке 10.

В процессе формирования синусоидального тока нагрузки тактовый генератор 1 вырабатывает импульсы тактовой частоты (Ц . ),, которые заторможенными мультивибраторами 2-5 преобразуются в последовательности импульсDB заданной скважности для ступенчатой аппроксимации синус эиды (Π— U ) . Генератор опорной частоты 7 подает на схему коммутации 6 импульсы переключения (0е/ — бе,,), во время действия которых соответствующие им последовательности импульсов тактовой частоты поступают на мостовой инвертор 8, формируя управляющий сигнал U>. Инвертор кэм45 мутирует напряжение источника питания 9 и формирует в нагрузке 10 ступенчатый ток (б1).

Число импульсов тактовой частоты за длительность ступеньки обратно пропорционально выходной частоте.

Минимальное количество импульсов на ступеньке при верхней частоте выходного тока определяется допустимой модуляцией выходного тока, биениями тактовой и опорной частот. Для исключения модуляции биениями должна быть введена синхронизация тактовой и опорной частот во всем диапазоне перестройки.

Предлагаемый способ формирования синусоидального тока позволяет существенно упростить получение управляющего сигнала для преобразования электроэнергии при хорошей синусоидальности тока питания синхронного и асинхронного приводэв в ширэком диапазоне частот.

Формула изобретения

Истэчники инфэрмации, принятые вэ внимание при экспертизе:

1. А.с. СССР ¹ 194940, МКИ2 Н 02

М 7/515, 1967 г.

2. А.с. СССР ¹ 374691, МКИ2 Н 02

М 1/12, 1973 r.

3. А.с. СССР ¹ 311341, МКИ2 Н 02

К 29/ОО, 1 971 — прэтэтип.

542323 г.1

VÅ/1

03 и,!

US/З

Ug

Ug) и, L7

9иг. 2

Составитель E. Жданов

Редактор В. Фельдман Техред О. Луговая Корректор (. цолдижар

Заказ 5999/36 Тираж 882 П одписн ое

UHHHfIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4