Способ формирования многофазного синусоидального напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.09.76 (21) 2403802/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.02.78. Бюллетень №5 (45) Дата опубликования описания09.1. 1Ъ.ß3.

Р1) М. Кл.

Н 02 N 5/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (5З) УДК 621.314.58:

: 621.382(088,8) (72) Авторы изобретения

Г. П. Тарасов и В. Я. Туровский (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ МНОГОФАЗНОГО

СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к частотно-управляемым электроприводам переменного тока и предназначено для использования в системах, где требуется обеспечение высокого качества управления.

Известен способ формирования синусо5 идального тока по сигналу датчика положения (1). Недостаток такого спосбба состоит в необходимости иметь задатчики формы тока, выполняемые обычно с помощью дополнительной электрической машины, что усложняет привод. 10

Известен также другой способ формирования синусоидального напряжения (2) . Этот способ является наиболее близким к изобретению.

Он состоит в том, что сигнал управления преобразуется B регулируемое по частоте и амплитуде периодическое напряжение ступенчатой формы путем кольцевого пересчета. Недостатком способа является то, что синусоидальное напряжение при ограниченном количестве ступеней содержит существенное количество высших гармоник, отрицательно влияющих на энергети— ческие и регулировочные характеристики электродвигателя.

Целью изобретения является улучшение энергетических и регулировочных характеристик электродвигателя переменного тока за счет большего, в сравнении с прототипом, приближения напряжения питания двигателя к многофазному синусоидальному.

Это достигается тем, что многофазное напряжение формируют в виде непрерывной кусочно-линейной функции сложением ступенчатого напряжения с пилообразным и регулируют одним аттенюатором путем поочередного подключения к нему каждой фазы с частотой на порядок более высокой, чем частота пилообразного напряжения, при этом коэффициент передачи аттенюатора регулируется сигналом управления амплитудой.

11а фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего данный способ; на фиг. 2— временные диаграммы.

Устройство, реализующее данный способ, содержит регулируемый по частоте генератор

1 пилообразного напряжения, кольцевую пересчетную схему 2, формирователь 3 пилообразного напряжения, формирователь 4 ступенчатой синусоиды, формирователь 5 кусочно-линейной синусоиды, первый коммутатор 6, регулируемый аттенюатор 7, второй коммутатор 8, усилитель мощности 9, исполнительный двигатель 10

Сигнал управления 11 преобразуется генератором 1 в пропорциональное по частоте пилообразное напряжение, форма которого показа591997

Формула изобретения

1 !И И И П И Заказ 608,ЗО

Тираж УУ ПОзгн идее филкал ППП «Пател-».

Ужгброд, i.л. Пргзектаая, 4 на на фиг, 2а. Это напряжение пересчетной схемой 2 преобразуется в многофазное ступенчатое напрякжение, форма которого для одной фазы показана:на фиг. 2в. Далее ступенчатое напряжение преобразуется в кусочно-линейное, близкое по форме к синусоидальному. Это осуществляется путем сложения ступенчатого на.пряжения и пилообразного, которое вырабатываетсй фОрмирователем 3, Ступенчатое и пилообразное напряжения выбираются по форме такими, чтобы результирующее напряжение было непрерывным и близким к синусоидальному.

Результирующее напряжение для одной фазы приведено на фиг. 2г. Многофазное напряжение с формирователя 5 подается через коммутатор

6 на аттенюатор 7, который регулирует амплитуду многофазного напряжения в функции управления амплитудой 13д. Подключение фаз к аттенюатору 7 производится поочередно коммутатором 6 с частотой, более высокой, чем частота пилообразного напряжения, чтобы коммутация «е оказывала влияния на форму синусоидального напряжения, подаваемого на усилитель 9 мощности. Применение одного аттенюатора для регулирования всех фаз напряжения обеспечивает равенство амплитуд всех фаз при их регулировании и исключает так называемый

«перекос фаз». Напряжение аттенюатора преобразуется снова в многофазное коммутатором

8, работающим синхронно с коммутатором 6.

Отличительные признаки предложенного способа вызывают следующий положительный эффект. Формирование непрерывной кусочнолинейной функции позволяет получить напряжение, достаточно близкое к синусоидальному с меньшим количеством высших гармоник при меньшем количестве линейных отрезков. Это, в частности позволяет обеспечить более простую и надежную аппаратурную реализацию предложенного способа. При частотном регулироваУ

4 нии требуется управлять амплитудой напряжения исполнительного двигателя при различных режимах работы. В предложенном способе все фазы регулируются одним элементом-аттенюатором. Это обеспечивает равенство коэффициентов передачи фаз и исключает «перекос фаз» при регулировании величины напряжения. Указанные качества в совокупности позволяют обеспечить высокие энергетические и регулировочные характеристики электропривода.

Способ формирования многофазного синусоидального напряжения для управления электродвигателем переменного тока, заключающийся в преобразовании сигнала управления в пропорциональное частоте пилообразное напряжение, формировании периодического многофазного ступенчатого напряжения путем кольцевого пересчета и усиления его по мощности, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических и регулировочных характеристик электродвигателя, многофазное напряжение формируют в виде непрерывной кусочно-линейной функции сложением ступенчатого напряжения с пилообразным и регулируют одним аттенюатором путем поочередного подключения к нему каждой фазы с частотой на порядок более высокой, чем частота пилообразного напряжения, при этом коэффициент передачи аттенюатора регулируется сигналом управления ампли ЗО тудой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Бродовский В. Н., Иванов Е. С. Приводы с частотно-токовым управлением, М„ «Энергия», !974, с. 94 — 95.

2. Заявка Японии № 49 — 129- .8, 1974.