Устройство для управления многофазным инвертором

 

(»>663065.

Союз Советских

Социалистииесеа

Республик

ОП КСАН КЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДНЮЛЬСТВУ (61) Дополнительн е к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.01.77 (21) 2439169/24 07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18 () Кл.

Н02P 13/18

Гесудеретеенный кеинтет

СССР па делам нзебретеннй н еткрытнй (53) УДК 621.316..727 (088.8) Дата опубликования описания 20.05.79

P. Ю. Миттельщтедт и В. В. Ефимов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРО1СТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГООФАЗНЫМ

ИНВЕРТОРОМ

° Изобретение относится к устройствам управления многофазными инверторами, используемыми в системах электропитания и электропривода.

Известны устройства управления (фазорасщепители) на триггерах, соединенных по кольцевой пересчетной схеме (1).

Недостатком таких устройств является сложность их конструкции и неостаточная надежность работы, так как в í -x для исключения ложного режима с одновременным переключением триггеров вводятся дополнительные элементы — конденсаторй, резисторы или логические схемы.

Известно устройство управления трехфазным инвертором на j КС-триггерах, в котором для исключения ложного режимапереключения дополнительные элементы не вводятся, а необходимый эффект достигается специальными связями: прямой выход первого триггера соединен со вто(ым входом j т р еeтTьbеeг о тTр иHtг.г еeр а, прямой выход второго триггера соединен со вторым фодом первого триггера, а инверсный вьгход третьего триггера соединен с вторым входом К второго триггера (2).

) Недостатком устройства является невысокое качество управления.

Цель настоящего изобретения — улучшение качества управления.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления многофазным инвертором, содержащем задающий генератор, три одинаковых канала кольцевых пересчетных схем на триггерах, имеющих прямые связи с каждого пред1пествующего тригт0 гера на последующий и перекрестные связи с последнего триггера на первый, и мажоритарные элементы по числу фаз, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества управления, каждый канал дополнительно снабжен двумя элементами ИЛИ и элементом эквивалентности, один-вход которого соединен с прямйм выходом первого триггера, а другой соединен с выходом мажоритарного элемента, управляемого первым триггером, выход элемента эквивалентности сое20 динен с входами элементов ИЛИ, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с прямым выходом первого триггера, а второй вход второго элемента ИЛИ соединен с инверсным выходом первого триггера, причем

663065

5 о

55 выход первого элемента ИЛИ соединен с входами установки в «1» а выход второго элемента ИЛИ соединен с входами установки в «О» триггеров в данном канале.

Элементы эквивалентности реализуют логические функции эквивалентности

R =QP+QP, где Q — состояние первого из триггеров канала, Р— состояние выхода мажоритарного элемента, управляемого по одному из входов от данного триггера, R — состояние выхода схемы эквивалентности.

При синфазной работе всех трех каналов сигналы на выходе первого триггера и на выходе соответствующего мажоритарного элемента совпадают по времени, поэтому на выходе элементов эквивалентности и на установочных входах всех триггеров (через элемент ИЛИ) поддерживается уровень

«Лог. 1», не препятствующий нормальному переключейию триггеров.

При случайном сбое одного из каналов нарушается синфазность между сигналами на выходе триггера данного канала и на выходе мажоритарного элемента, поэтому

-- .на выходе элемента эквивалентности формируется уровень «Лог. О», устанавливаю.-щий триггеры данного канала через один из элементо ИЛИ в некоторое наперед заданное положение. Такая установка триггеров в определенное положение происходит .до тех пор, пока состояние данного канала не станет вновь эквивалентно состояниям двух других каналов. Аналогичным образом производится первоначальная установка синфазности каналов, что исключает необходимость использования специальной схемы начальной установки, каналов и одинаковое состояние.

На фиг. 1 изображена схема устройства управления трехфазным инвертором; на фиг. 2 приведены эпюры напряжений на элементах устройства при работе схемы фазирования каналов.

Устройство управления содержит три одинаковых канала 1, 2 и 3, в каждый из которых входят три триггера 4, 5 и 6, элемент эквивалентности 7, два элемента ИЛИ 8 и 9 и три выходных мажоритарных элемента 10, 11 и 12.

Раздельные входы 5 и К второгб триггера соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого триггера, раздельные выходы и К третьего триггера соединены соответственно с прямым и инверсным выходами второго триггера, раздельные входы j и К первого триггера соединены соответственно с инверсным и прямым выходами третьего триггера, прямой выход первого триггера дополнительно соединен с вторым входом j третьего триггера, инверсный выход первого триггера дополнительно соединен с вторым входом К третьего триггера.

Каждая фаза выходного напряжения устройства управления формируется соответствующими двухтактными мажоритарными элементами (10, 11 и 12). на входь4 которых поступают прямые и инверсные сигналы с одноименных триггеров трех каналов.

Контроль и установка синфазности каналов осуществляются на первой фазе. С этой целью прямой выход элемента 10 соединен с одним из входов элемента эквивалентности 7 в каждом канале, а другой вход элемента 7 соединен с прямым выходом триггера 4 того канала, в котором установлен элемент 7. Выход элемента 7 соединен с одним из входов элементов ИЛИ 8 и 9 этого же канала, а вторые входы элементов 8 и 9 соединены с прямым и инверсным выходами триггера 4 этого канала.

В каждом канале выход элемента 8 сое20 динен с входами S установки в «1» триггеров 4, 5 и 6, выход элемента 9 соединен с входами R установки в «О» триггеров 4, 5 и 6.

Работа схемы фазирования иллюстрируется эпюрами фиг. 2.

Предположим, что до момента ti выходы элементов ИЛИ 8 и 9 условно отключены от установочных входов R u S триггеров.

В этом случае фазы переключения триггеров каждого канала могут отличаться одна за от другой на произвольный угол, кратный 60 эл. град.

Эпюры напряжений на прямых и инверсных выходах триггеров 4 первого, второго и третьего каналов обозначены на фиг. 2 соответственно Up, Up, Up,, UA<, Uqz, 35

UA» ° а

Эпюра напряжения на прямом выходе мажоритарного элемента 10 обозначена Uq<©

Эпюры напряжений на выходах элементов эквивалентности 7 каждого канала обозна4о чены U q, U>>, Uz> в соответствии с номерами каналов. Эпюры напряжений на выходах элементов ИЛИ 8 первого, второго и третьего каналов обозначены Ц, Ц, Ц,з, на выходах элементов ИЛИ 9 первого, второго и третьего каналов обозначены Ц, 45: 1 Ц

В момент времени t выходы элементов ИЛИ 8 и 9 всех каналов окажутся подключенными к установочным входам R u S триггеров. Положение триггеров 4, 5 и 6 первого канала равно 000, второго канала — 110, третьего канала — 011. Состояние «Лог.0» на выходе Usa вызовет в момент времени 1 переключение триггеров канала 2 в состояние 000, после чего на выходе Us a установится уровень «Лог. 1».

В момент времени 14 под действием импульса синхронизации каналы 1 и 2 переключатся в состояние 100, а канал 3 в состояние 001, однако в момент времени t4 под

663065

Формула изобретения

2э

Жз од

Ьт я

<а

5 действием установочного импульса 1 з з канал 3 будет переведен в состояние 111, после чего на выходе 14з вновь установится уровень «Лог, I».

В момент времени t5 под действием импульса синхронизации каналы 1 и 2, переключатся в состояние 110, канал 3 в состояние 011, в момент времени 4 под действием установочного импульса Ц з канал 3 будет переведет в состояние 111, после чего на выходе Цз установится уровень «Лог.1.

В момент времени t7 под действием импульса синхронизации каналы 1 и 2, переключатся в состояние 111, канал 3 — в состояние 011, но под действием установочного импульса !4з в момент времени t8 канал 3 будет переведен в состояние 111, после чего на выходе 14з установится «Лог. 1».

На этом процесс фазирования заключается и при поступлении очередных импульсов-Синхронизации все каналы переключаются синфазно.

Аналогичным образом схема работает при случайном сбое, например от помехи, триггеров в процессе работы, восстанавливая синфазность каналов, а также при начальной установке сии фаз ности каналов при включении устройства.

Настоящее устройство наиболее эффективно может быть использовано в случае применения в инверторе интегральных микросхем, которые позволяют значительно снизить вес и габариты устройства управления по сравнению с фазовращателями на дискретных элементах.

Настоящее изобретение может применяться вЬ всех областях преобразовательной техники, где требуется создание высоконадежных приборов, а также в тех областях техники, где используются кольцевые счетчики и коммутаторы.

Устройство для управления многофазным инвертором. содержащее задающий генератор, три одинаковых канала пересчетных схем на триггерах, имеющих прямые связи с каждого предшествующего триггера на последующий и перекрестные связи с последнего триггера на первый и мажоритарные элементы по числу фаз, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества управления, каждый канал дополнительно снабжен двумя элементами ИЛИ и элементом эквивалентности, один вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, а другой вход соединен с выходом мажоритарного элемента, управляемого первым триггером, выход элемента эквивалентности соединен с входами элементов ИЛИ, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с прямым выходом первого триггера, а второй вход второго элемента ИЛИ соединен с инверсным выходом первого триггера, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с входами установки в «1», а выход второго элемента ИЛИ соединен с входами установки в «О» триггеров в данном канале.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 455431, кл. Н 02 М 1/08, 1972.

2. Заявка № 2155303 кл. Н 02 P !3/18, 1975, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

Юн р

5z

Ь з

Ь, +7/

I пг в/

Ъг вг

5г вз

tftz бгФ t5св tzt8

Ðuã. 2

Составитель О Парфенова

Редактор Д. Зубов Техред О. Луговая Корректор М. Вигула

Заказ 2723/57 Тираж 856 Подписное

ЦН ИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4