Устройство для управления трехфазным инвертором

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>944063 Союз Соавтсинх

Социалистических республик м

{6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.08.80 (21) 2976960/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.82. Бюллетень М 26

Дата опубликования описания 15.07.82 (5l)M. Кл.

Н 02 P 13/18

Рпударстпнвй камитат

CCCP до делам взавратеннй в открытий (54 ДК 621.З1Е.

«727(088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Н. Соколов, В. С. Третьяков и А. И. Худотеплов

Волжское объединение легковых автомобилей (7t) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ

ИН ВЕРТОРОМ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для получения сигналов управления трехфазным тиристорным инвертором, предназначенным для частотно-регулируемого эле ктропривода.

Известно устройство для управления . инвертором, содержащее задающий гене. ратор, кольцевую пересеченную схему; формирователь модулированного напряжею ния и формирователь импульсов управлеНН< О3.

Однако это устройство для управления характеризуется недостаточно точной апроксимацией синусоидальной. формы выходного напряжения.

Наиболее близким к предложенному по техническим средствам и достигаемому результату является устройство для 20 управления инвертором, содержащее ведущий генератор, выход которого связан с кольцевой пересчетной схемой и синхро- низирующим входом генератора несущих

2 сигналов, на второй вход которого подключен сигнал на преобразование, выходы пересчетной схемы подсоединены к входам двух шестиканапьных формирователей, выходы которых соединены с входами формирователей сигналов управления (2).

Однако устройство не обеспечивает достаточную апроксимацию синусоиды выходным напряжением, вследствие чего порядок высших гармонических составляю щих повышается незначительно.

Uem» изобретения» улучшение гармо нического состава выходного напряжения инвертора, без усложнения его силовой схемы.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее ведущий генератор, выход которого связан с синхронизируюшим входом генератора несущих сигналов и через кольцевую пересчетную схему с шестиканальным формирователем модулируюших напряжений, выхсаы которого связаны с

15

20 пря жений.

Устройство управления содержит ведущий генератор 1, кольцевую пересчетную схему 2, генератор несущих сигналов 3, формирователь модулирующих напряжений 4, делитель частоты 5, формирователь сигналов управления логической обработки 6, узел задержки 7 и одноканальный формирователь управляющего на» пряжения 8. Выход ведущего генератора

1 подсоединен к входу кольцевой переЗЗ счетной схемы 2 и синхронизируюшему входу генератора несущей частоты 8, выход которого через делитель 5 связан с входом узла задержки 7, с одним входом

40 формирователя 6 и входом формирователя 8. Выход пересчетной схемы 2 соединен с управляющим входом узла задержки 7 и входом формирователя 4, выходы которого,как и выход узлазадержки 7,соединены с вхоцами формирователя 6.Выходы фор45 мирователя 6 и выход формирователя 8

;-являются выходами устройства. На чертеже обозначено: 9 - напряжение на выходе генератора 1; 10-12 — импульсы на трех выходах кольцевой пересчетной схемы 2; 13 - импульсы на выходе генератора несущих сигналов 3; 14 - импульсы на выходе блока задержки 7; 1517 - импульсы на трех выходах блока 4;

18-20 - имлупьсы на трех выходах фор- мирователя 6; 21 - выходные импульсы формирователя 8; 22-27 — интервалы подкшочения ключей инвертора; 28-303 9440.входами формирователя сигналов управления логической обработкой, снабжено делителем частоты, узлом задержки, одноканальным формирователем управляюmего напряжения, причем. вход делителя частоты подключен к генератору несушеro сигнала, первый вход делителя частоты подсоединен к одному входу несушего сигнала формирователя сигналов уп равления логической обработки и через уэеп задержки - к управляемой кольцевой пересчетной схеме и к другому входу несущего сигнала формирователя сигналов управления, а второй выход делителя частоты — к одноканальному формирователю управляющего напряжения.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства управления инвертором; на фиг. 2 - диаграмма работы предлагаемого устройства; на фиг. 3 — алгоритм переключений тиристоров инвертора при заполнении каждого иэ 12 интервалов двумя несущими импульсами и соответствующие ему диаграммы выходных на6З 4 выходные напряжения трехфазного инвертора.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал на регулирование частоты U< поступает на вход ведущего генератора 1, определяющего выходную частоту. Его выходной сигнал 9 поступает на пересчетную схему 2, разбивающую период выходного напряжения на 12 интервалов, и синхрониэируюший вход генератора 3, в результате чего частота гене ратора 3 в процессе работы остается кратной частоте генератора 1. На второй вход генератора 3 поступает сигнал на регулирование напряжения инвертора О .

Сигналы с выходов пересчетной схемы 2 (10-12) запускают шестиканальный формирователь 4, на шести выходах которого появляются сдвинутые на 1/6 периода выходного напряжения модулируюшие импульсы длительностью в полпериода (15-17). Сигналом с выхода пересчетной схемы 2 регулируется устройство задержки 7, производя задержку несущих импульсов в каждом иэ нечетных интервалов выходного напряжения с? по ф по закону, апроксимируюшему синусоиду в пределах от 0 до - т.е. с убываю-.

1 Ъ шей задержкой, а в каждом иэ четных интервалов со IT no XN - по закону, апроксимируюшему синусоиду в пределах

ЯТ от — „до, т.е. с возрастающей задержкой. В узле логической обработки 6 происходит заполнение каждого из поступающих на его входы модупируюших сигналов 15-17 несущими импульсами, причем 1/6 часть длительности модулируюmего импульса со стороны переднего фронта заполняется несущими импульсами с убывающей задержкой, 1/6 часть моду пирующего напряжения со стороны заднего фронта заполняется несущими импульсами с возрастающей задержкой, а остальная часть модупируюшего напряжения заполняется несущими импульсами без задержки. Серии импульсов с выходов формирователя 6 управляют тиристорами инвертора, выполненного по схеме трехфазного моста. Сигналы с выхода одноканального формирователя 8 управляют работой тиристоров узла коммутации иивертора.

На фиг. 3 показан пример алгоритма переключений тиристоров инвертора, когда на каждый интервал выходного напряжения приходится по два несущих импуль.са, и соответствующие ему выходные напряжения инвертора. Зля тиристора 22

5 944 на интервале 1 импульсы имеют регулируемую задержку: первый импульс д второй Ь6 причем Ь1, ) 1Интервалы со и и Ч заполнены импульсами без задержки, интервал Ф заполнен импуль-, сами с задержкой, причем для первого импульса задержка д, для второго М„,.

Остальные тиристоры ймеют такой же . алгоритм переключений, как и 22, но сдвинуты друг относительно друга на 10 угол Т/6. Соответствующие данному ал» горитму переключений выходные напряжения приведены на фиг. 3 (28-30}. Б них на интервалах, где фазы выходного напряжения проходят через нуль, осушест-15 вляется ШИМ, а на остальных интервалах ШИМ осуществляется по верхним ступеням двухступенчатых импульсов, а нижние ступени щзомодулированы llo амплитуде. 20

Реализация данного изобретения позволяет повысить порядок высших гармонических составляющих.в спектре выходного напряжения инвертора, что положительно сказывается на работе электропривода, питаемого данным инвертором: уменьшает пульсацию момента двигателя, увеличивает КПД.

Формула из обре те н ия

Устройство для управления трехфаэным инвертором, содержащее ведущий ге063 6 нератор,выход которого связан с синхронизируюшим входом генератора несуших сигналов и через кольцевую пересчетную схему с шестиканальным преобразователем модулирующих напряжений, выходы которого связаны с входами формирователя сигналов управления логической обработки, отличающееся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения, оно снабжено делителем частоты, узлом задержки, одноканальным формирователем управляющего напряжения, причем вход делителя частоты подключен к генератору не сущих сигналов, первый выход делителя частоты подсоединен к одному входу несущего сигнала формирователя сигналов управления логической обработки и через узел задержки — к управляемой кольцевой пересчетной схеме и к другому входу несущего сигнала формирователя сигналов управления логической обработки, а второй выход делителя частоты - к од« ноканальному формироватешо управляющего напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 576651, кл. Н 02 P 13/16, 1977.

2, Авторское свидетельство СССР

l4 686138, кл, Н 02 P 13/16, 1979.