Устройство для управления -фазныммостовым инвертором c широтно-импульсноймодуляцией

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ .СВИ ВТИЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт, саид-ву = (22) Заявлено 2%0979 (23) 2823354/24-07 (51)М. КЛ.

Н 02 P 13/18 с присоединением заявки Но

Государстмнный комитет

СССР по деааи изобретений я открытая (23) Приоритет

Опубликовано 15.0681 Бюллетень N9 22

Дата опубликования описания 150681 ($$) УДК 621 ° 316..727 (088.8) (72) Авторы изобретения

С.В. Петров, В.10. Розов и Ю.A. Эачепа (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ >-ФАЗНЫМ мОстОВым инВеРтОРОм с шиРОтнО-импульснОЙ мОдуляцией

Настоящее изобретение.относится к электротехнике и может быть исполь-. зовано для управления. статическими, преобразователями на управляемых вентилях

Известно устройство, для управления е-фазным инвертором с широтноимпульсной модуляцией (ШИМ), содержащее m-фазный генератор управляюще10

ro напряжения, выходы которого под-. ключены к входам соответствующих устройств сравнения, другие входы которых.объединены и соединены с выходом генератора опорного пилообразного напряжения(1 3. tS

Однако данное устройство.не обеспечивает надежную работу инвертора . с ШИМ в условиях высокочастотных электромагнитных помех, характерных для инверторных .схем и искажающих управляющее либо опорное напряжение, а также в случае использования ступенчатого напряжения в качестве управляющего. . Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления мостовым инвертором с ШИМ, содержащее, в случае управления m-фаэным мостовым инвертором, m-фаэный генератор управляющего напряжения, выходы которого подключены, ко входам соответствующих блоков сравнения, другие входы которых соединены с выходом генератора опорного пилообразного напряжения, RS-триггеры и формирователи отпирающих импульсов по числу фаз инвертора (2).

Однако данное устройство сложно, так как для обеспечения работоспособности m-фаэного инвертора требует введения устройства установки распределителей в исходное состояние, необходимого для исключения нарушения фаэировки выходных напряжений мостового инвертора, оно содержит ,m счетных триггеров, (th+1) формирователей импульсов.

Цель изобретения - упрощение устройства для управления щ-фаэным мостовым инвертором с ШИМ.

Поставленная цель достигается тем, что дайное устройство, в случае управления m-фазным мостовым инвертором, снабжено (в+1) элементами

НЕ, m элементов И-НЕ и дополните ьными RS-триггерами по числу фаэ, при- чем выход каждого иэ блоков сравнения подключен к R-входам RS-триггеров и через элементы НЕ к R-входам

839018 дополнительных RS-триггеров, S-входы которых подключены к выходу элемента НЕ, вход которого соединен с дополнительным выходом генератора опорного напряжения; подключенным к

5-входам RS-триггеров, инверсные выходы этих RS-триггеров и прямые выходы дополнительных RS-триггеров через соответствующие элементы И-HE подключены к входам соответствующих формирователей импульсов.

На фиг. 1 представлена схема устройства для управления а-фазным мостовым инвертором с ШИМ, а на фиг.2 временные диаграммы работы одной. фазы устройства;

Устройство для управления m-фаз- 15 ным мостовым инвертором с ШИМ (фиг.1) состоит из m-фазного генератора 1 управляющего напряжения, каждый из m выходов которого подключен к одному из m блоков 2 сравнения,,дру- Щ гие .входы которых объединены и подключены к выходу генератора пилообразного напряжения 3. Выход каждого иэ m блоков 2 сравнения подключен к R-входу каждого из RS-триггеров 4 соответственно и через элементы НЕ 5 к R-входу каждого из m дополнительных RS-триггеров 6. S-входы RS триггеров 6 объединены и соединены с выходом элемента НЕ 7, вход котррого подключен к дополнительному выходу генератора 3 опорного напряжения и к объединенным

5-входам RS-триггеров 4. о-выход каждого из RS-триггеров 4 подключен соответственно к одному из вхо- . дов элементов И-НЕ 8, к другому входу которых подключены выходы Я каждого из RS-триггеров 6. Выход . каждого из элементов 8 подключен ко входу соответствующего формирова- 4р теля 9 отпирающих импульсов.

Выходное напряжение генератора

3 опорного напряжения (U < ) и генератора 1 управляющего напряжения (Оу) изображено на диаграмме 10

45 (фиг. 2), напряжение с дополнительного выхода генератора 3 опорного напРяжения — на диаграмме 11, выходное напряжение блока 2 сравнения на диаграмме 12, выходное напряжение элемента HE 7 — на диаграмме 13, выходное напряжение элемента HE 5 на диаграмме 14, напряжение на выходе Я4 RS-триггера 4 — на диаграмме 15, напряжение на выходе ЯЬ RSтриггера 6 — диаграмма 16, выход- ное напряжение элемента И-НЕ 8 — на диаграмме 17, отпирающие импульсы коммутирующего тиристора анодной группы инверторного моста — на диаграмме 18, отпирающие импульсы ком- gp мутирующего тиристора катодной группы инверторного моста — на диаграмме 19, отпирающие импульсы основного тиристора анодной группы инверторного моста — на диаграмме 20, отпи-g5 рающие импульсы основного тиристора катодной группы инверторного моста на диаграмме 21.

Устройство работает следующим образом.

На выходе генератора 1 управляющего напряжения формируется m-фазисе напряжение 10, как правило синусоидальное. При однократном равенстве мгновенных значений опорного и управляющего напряжений в течение полупериода опорного напряжения (полупериоды Т вЂ” Т7) происходит переключение блока 2 сравнения, на выходе которого формируется напряжение 12, переключение RS-триггеров 4, 6 и напряжение 17 на выходе элемента И-НЕ 8 повторяет напряжение 12 на выходе блока 2 сравнения. Отсутствие счетных триггеров в устройстве позволяет обойтись без схемы установки триггеров в исходное состояние, а функцию распределения выполняют RS-триггеры 4, б и элементы И-НЕ 8. Отпирающие импульсы формируются.в моменты переключения элементов И-НЕ 8 (диаграмма 17).

Рассмотрим работу устройства при многократном равенстве мгновенных значений управляющего и опорного напряжений в течение полупериода опорного напряжения (полупериоды

Т8, Т9). В течение полупериода Т8 происходит многократное переключение блока 2 сравнения, так как за этот отрезок времени кривая напряжения управления трижды пересекает кривую опорного напряжения (диаграмма 10). В течение полупериода Т9 также происходит многократное переключение блока 2 сравнения 8 из-за влияния высокочастотной помехи на опорное напряжение (диаграмма 12), При работе устройства происходит формирование лишь одного отпирающего импульса на тиристор за полупериод опорного напряжения. Это достигается за счет использования в устройстве элементов памяти — RS-триггеров 4, б, каждый из которых переключается только один раз за соответствующий полупериод опорного напряжения (триггер 4 — в полупериоды, при которых сигнал на дополнительном выходе генератора 3 опорного напряжения (диаграмма 11) соответствует логической "1"; триггер б — в полупериоды, при которых сигнал на дополнительном выходе генератора опорного напряжения соответствует логическому "0") вне зависимости от количества переключений блока 2 сравнения. В результате переключение элемента И-НЕ

8 происходит лишь один раз за полупериод опорного напряжения в момент времени первого переключения блока

2 сравнения и ложные отпирающие импульсы не формируются.

839018

20

Таким образом, использование дан- ного устройства существенно сокраща-. ет количество элементов и упрощает устройство для управления а-фазным мостовым инвертором с ШИМ при обеспечении высокой надежности работы инвертора в условиях высокочастотных электромагнитных помех, искажающих управляющие либо опорное напряжения, в случае использования ступенчатого чапряжения в качестве управляющего. !

Формула изобретения

Устройство для управления m-фазным мостовым инвертором с широтноимпульсной модуляцией, содержащее

m-фазный геиератор управляющего напряжения, выходы которого подключены ко входам соответствующих в блоков сравнения, другие входы которых соединены с выходом генератора опорного пилообразного .напряжения, RSтриггеры и формирователи отпирающих импульсов по числу фаз инвертора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, оно снабжено (m+1) элементами НЕ, элементами И-НЕ и дополнительными RS-триггерами по числу фаз, причем выход каждого из блоков сравнения подключен к R-входам RS-триггеров и через элементы НЕ к R-входам дополнительных RS-триггеров, 5-входы которых подключены к выходу элементайЕ, вход которого соединен с выходом генератора опорного напряжения, подключенным к S-входам RS-триггеров, инверс- ные выходы этих RS-триггеров и прямые выходы дополнительных RS-триггеров через соответствующие элементы

И-НЕ подключены к входам.соответствующих формирователей импульсов °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Автоматизированный электропривод. Электротехнология. Электроснабжение. Силовая преобразовательная техника. Экспресс-информация ВИНИТИ, 1975, Р 34, с. 13, 14, рис. 1,2.

° 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ð2671856/07, кл. Н 02 Р 13/18, 1978.

839018

Составитель Г. Иванова

Техред 3.Фанта: КоРРектоР В. Синицкая

Редактор М. Хома

Подписное

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

Заказ 4178/2 Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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