Устройство для управления инвертором напряжения с широтно- импульсной модуляцией

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респуб}лик (}}}664272 (б1) Дополнительное. к авт. свид-ву (22) ЗаявленоОК0677 (21) 2496457/24-07 (51) М. Кл.2 с присоединением заявки 11о

HP 1З/18

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано2505.79. Бюллетень Ио 19

Дата опубликования описания 2505,79 (53) УДК 621. З16.

° 727 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г.С. Зиновьев и A.Ï. Черников (71) Заявитель

Новосибирский электротехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ

C ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ .

Изобретение относится к преобраэовательной технике и может быть использовано в инверторах напряжения с широтно-импульсной модуляцией, предназначенных для частотно-регулируемого элек тропри вода.

Известны системы управления инверторами напряжения с кратными частотами широтно-импульсной модуляции f „и выходной частоты Явь}}, (ймд) при - переменной кратности f /f g содержащие задающий генератор, делитель частоты, соединенные последовательно, при этом последний соединен параллель 5 ио с генератором модулирующего напряжения и переключателем кратности, выход которого соединен с генератором опорного .напряжения, компаратор, входы которого соединены с генераторами опорного и модулирующего напряжения, а выход соединен с фбрмирователем импульсов управления,.сийхрониэатор, вход которого соединен с генератором модулирующего напряжения, а выход с переключателем кратности (1), Однако известная система управления обладает недостатком, а именно

:количество измерительных органов переключателя кратности прямо пропорционально Зависит от количества рабочих эон.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления инвертором с широтно-импульсной модуляцией, содержащее генераторы модулирующего и опорного напряжений, компаратэр, распределитель импульсов, блок формирования селекторных импульсов, аналоговый переключатель кратности и формирователь управляющих импульсов, При этом генератор опорного напряжения подключен к компаратору и блоку 4}ормирования селекторных импульсов, генератор модулирующего напряжения соединен с компаратором H переключателем йратности, который, в свою очередь, подключен к распределителю импульсов, входы последнего соединены также с компаратором и блоком формирования селекторных импульсов, а выход связан с 4}ормирователем импульсов управления f2) .

Однако известная система управления обладает недостатками:, 1, Сложность системы управления, так как количество измерительных органов переклк}чателя кратности прямо пропорционально зависит от количества рабочих зон.

3 6642

2. Появление искажений в выходном напряжении в момент переключения кратности, что приводит к ухудшению качества выходного напряжения.

Целью изобретения является упрощение схемы и повышение качества выходного напряжения.

Для этого известное устройство для управления инвертором, содержащее генераторы опорного и модулирующего напряжений, соединенные . с компаратором, который связан с распределителем им- О пульсов, вход последнего соединен с блоком формирования селек торных импульсов, а выход — с формирователем управляющих импульсов и переключатель кратности, дополнительно снабжено эа-15 дающим генератором и делителем частоты, выходы делителя частоты подключены к входам генератора опорного напряжения< генератора модулирующего напряжения и блока формирования селек- 20 торных импульсов, а упомянутый переключатель кратности подключен к генератору опорного напряжения.

На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство управления, функциональная схема; на фиг. 2 — диаграммы работы устройства управления; на фиг, 3 приведена зависимость от f„ ä,. на фиг. 4б — диаграммы работы переключателя кратности.

Система управления (фиг. 1) содержит разряды 1-7 делителя 8 частоты, к входу которого подключен задающий генератор 9, генератор 10 опорного напряжения, генератор 11 модулирующего напряжения, блок 12 формирования селекторных импульсов, KQMIIBpBTop 13, распределитель 14 импульсов, формирователь 15 управляющих импульсов, переключатель 16 кратности, содержащий блок 17 переключения генератора опор- 40 ного найряжения, измерительное устройство 18, блок 19 увеличения кратности, блок 20 уменьшения кратности.

Устройство управлениЯ работает следующим образом. 45

Задающий генератор 9 генерирует импульсы, частота которых йропорцио- . нально задает частоту выходного напряжения.

Задающий генератор 9 запускает де литель 8 частоты на два.

Разряды 1-3, 2-4, 3-5 делителя ис-. пользуются для формирования опорного напряжения, разряды 4-7 — моделирующего напряжения, разряды 1-7 используются для формирования селекторных импульсов.

Форма модулирующего и опорного напряжений приведена на фиг. 2 (в,г,д).

Напряжения генераторов 10 и 11 при такой структуре построения строго син- 60 хронизированы,и это,в свою очередь, позволяет убрать в выходном напряжении субгармонические составляющие,обусловленные некратностью частот опор ного и модулирующего напряжений, а 65

72 ,также искажения выходного напряжения в моменты переключения кратности,что улучшает качество выходного напряжения.

Генератор 10 опорного напряжения формирует напряжение трех частот (фнг 2г,д), но на вход компаратора 13 поступает только одно опорное напряжение, определяемое сигналом управления с переключателя 16.

Импульсы включения тиристоров вырабатываются компаратором 13 в моменты равенства сравниваемых синусоидального и пилообразного напряжений.

Распределитель 14 импульсов предназначен для получения импульсов управления каждого тиристора из последовательности импульсов, полученной на выходе компаратора 13. Эта логическая операция осуществляется селекторными импульсами, приходящими из блока

19 формирования селекторных импульсов.

Формирование импульсов управления по длительности происходит в формирователе 15. Переключатель 16 кратности поддерживает отношение частот f к f „ в зависимости от значения Е таким образом, что частота коммутацйй изменяется в ограниченном диапазоне при изменении выходной частоты в заданном диапазоне. Замена аналогового переключателя кратности, количество измерительных органов которого прямо пропорционально зависит от количества рабочих зон, на дискретный с одним измерительным органом позволила значительно упростить схему. Характеристика переключателя 16 кратности приведена на фиг. 3, С помощью эпюр, приведенных на фиг.. 4, 5, á,поясним ра-: боту переключателя 16 кратности.

Напряжение генератора 10 опорного напряжения (равное одной ступеньке пилы фиг. 4б, 5б, 6) подается на измерительное устройство переключателя

18 кратности, где сравнивается с эталонными импульсами переключателя кратности m, и (фиг. 4в,г). Если длительностЬ ступеньки полы больие импульса m, но.меньше и, то переключения кратности не происходит (фиг. 4).

Если длительность ступеньки пилы станет меньше импульса m то произойдет переключение генератора 10 опорного напряжения в сторону увеличения кратности (фиг. 5)..

Если длительность ступеньки пилы станет больше импульса и то произойдет переключение генератора 10 опорного напряжения в сторону уменьиения кратности (фиг. 6) °

Импульсы переключения кратности (фиг. 5д, бд) подаются на блоки умень °

QIeHHB или увеличения кратности, которые, в свою очередь, управляют блоком

17 переключения генератора опорного напряжения.

Таким образом, предлагаемое устройство управления инвертором более

5,, 664 простое и позволяет улучшить качество выходного напряжения.

Формула изобретения

Устройство для управления инверто. ром напряжения с широтйо-импульсной модуляцией, содержащее генераторы опорного и модулирующего напряжений, соединенные с компаратором, который связан с распределителем импульсов, вход последнего соединен с блоком формирования селекторных импульсов, а выход — с формирователем управляющих импульсов, и переключатель кратности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения схемы и улуч272 6 шения качества выходного напряжения, оно снабжено задающим генератором и делителем частоты, соединеннили последовательно, причем выходы делителя частбты подключены" к"входам генератора опорного напряжения генератора модулирующего напряжения и блока формированйя селекторных импульсов, а упомянутый переключатель кратности подключен к генератору опорного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СИА Р 3611086, кл. 318-227, 1971

2. Патент ChlA 9 3916285, кл. 321-9А, 1976.

° ° ° ° ° ° а ° ° ° ° ° ° ° °

664272

6 б г д

Составитель О, Парфенова

Ре акто Ю Челюканов Тех е О Ан ейко Ко ектор H. Стец

Заказ,3013/52 Тираж 856 . : . . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб 4 5

Фнлиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4