RU1815776C - Широтно-импульсный N-фазный инвертор - Google Patents

Широтно-импульсный N-фазный инвертор

Info

Publication number
RU1815776C
RU1815776C SU4763327A RU1815776C RU 1815776 C RU1815776 C RU 1815776C SU 4763327 A SU4763327 A SU 4763327A RU 1815776 C RU1815776 C RU 1815776C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
phase
inverter
comparator
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Иванович Яшкин
Виктор Федорович Еряшев
Original Assignee
Научно-Производственное Объединение "Силовая Электроника"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Производственное Объединение "Силовая Электроника" filed Critical Научно-Производственное Объединение "Силовая Электроника"
Priority to SU4763327 priority Critical patent/RU1815776C/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU1815776C publication Critical patent/RU1815776C/ru

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Использование: преобразование посто нного напр жени  в IM-фазное переменное напр жение в системах вторичного электропитани  и электропривода. Сущность изобретени : преобразователь выполнен по N-фазной мостовой схеме с М-фазным трансформатором 1, выходным фильтром из дросселей 2.1...2.N и конденсаторов 3.1...3.N и 2N управл емых ключей. Преобразователь работает в режиме двухпози- ционной след щей широтно-импульсной модул ции с пофазным независимым регулированием напр жени . При перегрузке или коротком замыкании ток ограничиваетс  дроссел ми 2.1...2.N путем управлени  в режиме стабилизации тока. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может использоватьс  в качестве преобразовател  посто нного напр жени  в переменное синусоидальное, различной фазности.
Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы N-фазного инвертора путем ограничени  пусковых зар дных токов, получение синусоидальной формы выходного напр жени , его широтно-им- пульсного пофазного регулировани  и ограничени  токов через управл емые ключи при перегрузке и коротком замыкании.
На фиг.1 изображена структурна  схема широтно-импульсного N-фазного инвертора; на фиг.2 - структурна  схема блока уп- равлени  инвертором; на фиг.З - диаграммы работы одной фазы инвертора (i-й) в различных режимах.
Широтно-импульсный N-фазный инвертор (фиг, 1) содержит N-фазный трансформа- тор 1 с двум  первичными и одной вторичной обмоткой в каждой l-той фазе, N пар управл емых ключей Sn, ..., Sn, 821, ..., S2N, каждый из которых шунтирован обратно включенным диодом, N двухобмоточных дросселей 2.1, .... 2.N выходных фильтров, N конденсаторов 3.1,.... 3.N выходных фильтров , подключенных параллельно вторичным обмоткам соответствующих фаз, соединенных N-фазной звездой, первые N управл емые ключи Sn, 813,..., SIN всех фаз подключены первыми силовыми выводами к первому входному выводу инвертора, а вторые N управл емые ключи 821, S22. ..., S2N всех фаз подключены вторыми силовыми выводами к второму входному выводу инвертора , а цепочки из последовательно соединенных соответствующих первичных обмоток трансформатора 1 и обмоток дросселей 21,... 2N выходных фильтров подключены одними концами к вторым силовым выводам соответствующих первых управл емых ключей Stii Si2, .... SIN и к первым силовым выводам соответствующих вторых управл емых ключей S21, S22, ..., S2N, два входных конденсатора 4, 5, датчики мгновенных значений токов и напр жений Тп, 121, .,Тш. l2N.1l, ...,T), ...JN, Ull, U21, .... U1I,
U2i, .... UIN, U2N, ei, ..... Јi. .... ЈN, и блок управлени  БУ, при этом управл емые ключи Sit, 821,..., SIN, S2N в каждой из N фаз переключаютс  противофазно, двухобмо- точный входной дроссель 6, обмотки которого первыми выводами подключены соответственно к первому и второму входным выводам инвертора и к соответствующим выводам двух входных конденсаторов 4,5, а своими вторыми- к соответствующим другим выводам этих конденсаторов 4, 5 и
концам цепочек из последовательно соединенных соответствующих первичных обмоток трансформатора 1 и обмоток дросселей 21,..., 2N выходных фильтров, а блок управлени  БУ (фиг.2) выполнен из N идентичных блоков В1,..., Вы, каждый из которых содержит первый, второй суммирующие усилители 1,2. двойной интегратор 3 с устройством обнулени , задатчик управл ющего сигнала
0 по напр жению 4 с соответствующим фазовым сдвигом, нуль-орган 5, первый компаратор б со стрббированием, первые инвертор 7, одновибратор 8 с запуском по переднему фронту и элемент И-НЕ 9, вторые одновиб5 ратор 10 с запуском по переднему фронту и элемент И-НЕ 11, элемент ИЛИ 12, второй инвертор 13 и третий, четвертый элементы И-НЕ 14, 15, третий суммирующий усилитель 16, второй компаратор 17ссимметрич0 ным гистерезисом и стробированием, прецизионный двухполупериодный выпр митель 18, третьи компаратор 19 и инвертор 20, п тый, шестой элементы И-НЕ 21, 22, задатчик посто нного управл ющего сигна5 ла по току 23, аналоговый инвертор 24, двух- входовый аналоговый управл емый ключ 25, четвертый инвертор 26, третий, четвертый одновибраторы 27, 28 с запусками по передним фронтам, элемент ИЛИ-НЕ 29, пер0 вый, второй формирователи 30, 31 импульсов управлени  ключами Sn, 821 соответствующей i-той фазы преобразовател , причем, соответственно в каждом из N блоков Bi, .... BN, неинвертирующий вход пер5 вого усилител  1 соединен с выходом
датчика напр жени  Un первого управл е . мого ключа Sn соответствующей l-той фазы,
а инвертирующий вход - с выходом датчика
напр жени  Uai второго управл емого клю0 ча S2i этой фазы, выход первого усилител  1 соединен с первым инвертирующим входом второго усилител  2 и с входом двойного интегратора 3, второй неинвертирующий вход второго усилител  2 соединен с выхо5 дом датчика мгновенных значений напр жени  ei конденсатора 3i выходного фильтра соответствующей i-той фазы, третий неинвертирующий вход второго усилител  2 соединен с выходом датчика
0 мгновенного значени  тока d этого конденсатора 31, четвертый инвертирующий вход второго усилител  2 соединен с выходом задатчика 4 управл ющего синусоидального сигнала по напр жению с соответствую5 щим фазовым сдвигом и с входом нуль-органа 5, выход второго усилител  2 соединен с первым входом первого компаратора 6, а его второй вход - с выходом двойного интегратора 3, выход первого компаратора 6 соединен с входами первых интегратора 7, одновибратора 3 и с первым входом первого элемента И-НЕ 9, выход первого инвертора 7 соединен с входом второго одновибратора 10 и с первым входом второго элемента И-НЕ 11, выходы первого, второго одновибраторов 8, 10 соединены соответственно с первым, вторым входами элемента ИЛИ 12, а его выход - с входом второго инвертора 13 и с управл ющим входом устройства обнулени  двойного интегратора 3, выход второго инвертора 13 соединен с третьими входами первого, второго элементов И-НЕ 9, 11, а выходы этих элементов соединены соответственно с вторыми входами третьего, четвертого элементов И-НЕ 14, 15, первый вход третьего усилител  16 соединен с выходом датчика мгновенного значени  тока in одной обмотки дроссел  2i выходного фильтра соответствующей i-той фазы, а второй вход этого усилител  16 - с выходом датчика мгновенного значени  токаТа другой обмотки этого дроссел  21, выход третьего усилител  16 соединен с неинвертирующим входом второго компаратора 17 и с входом двухполупе- риодного выпр мител  18, а его выход - с неинвертирующим входом третьего компаратора 19, выход этого компаратора 19 соединен с входом третьего инвертора 20, со стробирующим входом STR второго компаратора 17, с третьими входами п того, шестого элементов И-НЕ 21, 22 и с третьим входом элемента ИЛИ 12, выход третьего инвертора 20 соединен со стробирующим входом STR первого компаратора бис вторыми входами первого, второго элементов И-НЕ 9, 11, выход задатчика- посто нного управл ющего сигнала по току 23 соединен с инвертирующим входом третьего компаратора 19, с входом аналогового инвертора 24 и с первым входом двухвходового аналогового управл емого ключа 25, выход аналогового инвертора 24 соединен с вторым входом двухвходового аналогового управл емого ключа 25, а его выход - с инвертирующим входом второго компаратора 17, выход нуль-органа 5 соединен с управл ющим входом двухвходовового аналогового ключа 25, выход второго компаратора 17 соединен с входом четвертого инвертора 26, с первым входом п того элемента И-НЕ 21 и с входом третьего одновибратора 27, выход четвертого инвертора 26 соединен с входом четвертого одновибратора 28 и с первым входом шестого элемента И-НЕ 22, выходы третьего, четвертого одновибраторов 27, 28 соединены с первым, вторым входами элемента ИЛ И-НЕ 29, а его выход - с вторыми входами п того, шестого элементов И-НЕ 21, 22, выход п того элемента И-НЕ 21 соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ 14, а выход шестого эел- мента И-НЕ 22 - с первым входом 5 четвертого элемента И-НЕ 15, выход третьего элемента И-НЕ 14 соединен с входом первого формировател  30 импульсов управлени , выход четвертого элемента И-НЕ 15 соединен с входом второго формировате0 л  31 импульсов управлени , выход первого формировател  30 подключен ко входу управлени  первого управл емого ключа Sn соответствующей i-той фазы, а выход второго формировател  31 - ко входу управлени 
5 второго управл емого ключа S2I этой фазы, при этом, в каждом из N блоков Bi,...., BN, задатчик 4 управл ющего синусоидального сигнала по напр жению обеспечивает величину фазового сдвига N+2jr 2(i- 1)/l,
0 по соответствующей фазности выходного напр жени , a i 1, 2, 3, ..., N - пор док соответствующей фазности преобразовател .
Широтно-импульсный N-фазный инвер5 тор работает следующим образом.
В каждой фазе N-фазного инвертора пары управл емых ключей, выполненных, например , на транзисторах, переключаютс  поочередно, т.е. противофазно, через ма0 лую паузу т, необходимую дл  исключени  сквозного тока через них сследствие конечного времени выключени . При пофазном регулировании работа всех фаз протекает независимо друг от друга и в общем случае
5 идентично, с той лишь разницей, что в каждой фазе формируетс  сдвинутое на фикси- рованную величину, определ емую фазностью преобразовани , выходное синусоидальное напр жение, в совокупности
0 образующее св занную N-фазную систему. Поэтому дл  определенности, в дальнейшем будем рассматривать некоторую 1-ю фазу, причем переменна  i может принимать только целые значени , т.е. i 1, 2, 3,
5 ...,N.
Формирование или синтез выходного напр жени  в каждой фазе осуществл етс  в режиме двухпозиционной след щей ши- ротно-импульсной модул ции, частота по0 вторени  импульсов которой (несуща  частота v) почти неизменна, а измен етс  лишь относительна  длительность (скважность ) импульсов в функции некоторой низкочастотной модулирующей (модулиру5 юща  частота Q), при этом должно выполн тьс  условие, чтобы пауза т была значительно меньше по времени как периода несущей, так и периоде модулирующей, т.е.
2 л/Q 2 л/v г const.
Кажда  фаза инвертора снабжена сравнительно низкочастотным выходным фильтром , образованным, например в 1-й фазе, линейным дросселем 21 и конденсатором 31. Собственна  частота резонанса этого фильтра близка к частоте несущей v, благодар  чему обеспечиваетс  выделение основной гармоники напр жени  с модулирующей частотой Q и питание нагрузки этой фазы синусоидальным выходным напр жением с заданным качеством.
При противофазном включении первого , второго управл емых ключей Sn, Sai на- пр жение с первого 4, второго 5 конденсаторов (емкостных накопителей), предварительно зар женных от посто нного источника питани  через обмотки магнит- носв занного входного дроссел  6, прикладываетс  попеременно то к одним, то к другим обмоткам дроссел  21 и первич- .ным обмоткам 1-й фазы трансформатора 1, возбужда  в их магнитных системах модулированные по синусоидальному закону знакопеременные фазные магнитные потоки, осуществл ющие формирование в дросселе 21 низкочастотную гладкую составл ющую тока фильтра, а в трансформаторе 1 - инду- цирование во вторичную обмотку переменного напр жени , из которого с помощью конденсатора 31 выдел етс  низкочастотна  гладка  составл юща  напр жени , поступающа  затем в фазную нагрузку.
Благодар  разделению обмоток входного дроссел  6 и подключению каждой из них к своему конденсатору А и 5, возможно обеспечить питание каждого управл емого ключа Stii Szi от независимого емкостного накопител . Это позвол ет плавно ограничивать амплитуды зар дных токов этих конденсаторов 4, 5 в моменты пуска и перегрузок с одновременным симметрированием напр жени  на них. Разделение первичных обмоток трансформатора 1, обмоток дросселей 21, ..., 2N и подключение каждых из них со своим управл емым ключом к отдельному емкостному накопителю, позвол ет в каждый полупериод несущей через свой открытый ключ (Sn либо Sai) за- питывать их от отдельного источника напр жени  и тем самым уменьшить в два раза частоту пульсирующей составл ющей каждого из конденсаторов 4, 5. а также осуществить самобалансирующую рекуперацию энергии, накопленной в моменты коммутации управл емых ключей в индуктивност х рассе ни  дросселей 21, ... 2N и М-фазного
трансформатора 1, в отдельные конденсаторы 4, 5 через соответствующие обратные диоды, тем самым исключа  коммутационные перенапр жени . При активно-реактивных или нелинейных фазных нагрузках через соответствующие обратные диоды обеспечиваетс  также возврат части фазных токов нагрузок в емкостные накопители 4 и 5.
0 Независимое подключение управл емых ключей фазы инвертора исключает протекание через соответствующие обмотки дросселей 21, .... 2N и первичные обмотки N-фазного трансформатора 1 зар дных то5 ков конденсаторов 4 и 5, а следовательно и возможность замагничивани  и насыщени  его магнитной системы в моменты пуска и перегрузок. Кроме того, первые же такты работы любой из фаз происход т с номи0 нальным напр жени  питани .обеспечиеа  тем самым начало синтеза кривой соответствующего выходного синусоидального напр жени  с минимальным отклонением от уставки задани , что уменьшает врем  пере5 ходного процесса установлени  системы N- фазного напр жени  в нагрузке. В результате повышаетс  надежность работы N-фазного трансформатора и всего широт- но-импульсного N-фазного инвертора.
0
Фазна  нагрузка к выходу инвертора может подключатьс  как система N-фазной звезды с нулем, так и N-фазного треугольника или их комбинаци . Дл  уменьшени  ин5 дуктивностей рассе ни  N-фазного трансформатора 1 первичные обмотки в каждой его фазе должны быть намотаны на соответствующем стержне синфазно и с тесной электромагнитной св зью.
0 Как уже отмечалось, структура силовой цепи инвертора позвол ет при асимметрии фаз нагрузки осуществить пофазное независимое регулирование и стабилизацию выходных напр жений, а при перегрузке или
5 коротком замыкании - активную стабилизацию фазных токов на заданном уровне, т.е. ограничение токов через соответствующие фазные управл емые ключи путем изменени  интервалов провод щего состо ни  в функ0 ции соответствующего мгновенного тока.
Дл  регулировани  и стабилизации с заданной точностью и качеством синусоидального выходного напр жени  в инверторе используетс  блок управлени  БУ, состо 5 щий из N идентичных блоков Bi, .... BN (фиг.2), каждый из которых в зависимости от состо ни  и действи  возмущающих факторов осуществл ет слежение за текущими в соответствующей фазе мгновенными значени ми токов и напр жений и осуществл ет
необходимое управление соответствующими ключами этой фазы. Поэтому, дл  определенности , в дальнейшем будем рассматривать работу некоторого i-того блока BJ, причем i 1, 2, 3, ..., N, осуществл ющего в номинальном режиме управлени  i-той фазы преобразовател  по способу вычисл емого условного прогноза.
Эвристический принцип условного прогноза основан на том, что непрерывно на каждом межкоммутационном интервале соответствующей фазы вычисл етс  некоторое прогнозируемое значение рассогласовани  выходного параметра, в данном случае фазного напр жени , и формируютс  импульсы управлени  ключами фазы в моменты времени, соответствующие необходимым моментам переключени  по прогнозируемому минимальному значению рассогласовани , т.е. вычисленна  длительность межкоммутационного интервала определ ет необходимую вариацию скважности на периоде несущей. Произвольное возмущение по входу либо по выходу инвертора измен ет моменты переключени  управл емых ключей соответствующей фазы или скважность несущей таким образом, что переходной и новый установившийс  режимы отличаютс  от зада- ющего воздействи  на величину, не превышающую заданную точность. В результате осуществл етс  практически мгновенное слежение за синусоидальным сигналом задани . Врем  задержки отработки по возмущению равно апертурному времени вычислени  условного прогноза, т.е. такту несущей.
При перегрузке инвертора или фазном коротком замыкании, блок Bi перестраивает свою структуру, осуществл   практически мгновенное слежение не за выходным параметром (фазным напр жением), а за токами обмоток дроссел  2i и тем самым, за токами управл емых ключей Sii, Sai, поддержива  их на некотором заданном уровне, не превышающем предельно допустимый, т.е. осуществл ет их активную стабилизацию. Элементы блока BI, вычисл ющие условный прогноз рассогласовани , в это врем  выключаютс  и устанавливаютс  в исходное состо ние. После окончани  действи  токового возмущени , элементы блока В, осуществл ющие стабилизацию тока, мгновенно выключаютс  и устанавливаютс  в исходное состо ние, затем разрешаетс  работа элементов контура вычислени  условного прогноза. Таким образом, происходит обратна  перестройка структуры блока Bi и продолжаетс  отслеживание выходного параметра.
Рассмотрим более подробно работу блока BI в режиме стабилизации выходного фазного напр жени .
5Информационные сигналы с датчиков напр жени  Un, L)2i или состо ни  управл емых ключей Sii, 821 (фиг.1, 2) I-той фазы с соответствующими коэффициентами усилени  поступают на входы первого суммирую0 щего усилител  1, на выходе которого формируетс  знакопеременна  коммутационна  функци  Ui, соответствующа  величине напр жени  источника питани  и текущему состо нию управл емых ключей
5 SK, Sai. С датчиков мгновенных значений напр жени  ei и тока ii фазного конденсатора 3i i-й фазы, с соответствующими коэффициентами усилени  информационные сигналы обратной св зи по напр жению и
0 по скорости его изменени  (производна  сигнала обратной св зи или ток конденсатора 3i), поступают соответственно на второй, третий неинвертирующие входы второго суммирующего усилител  2. На первый ин5 вертирующий вход этого усилител  2 с соответствующим коэффициентом усилени , поступает коммутационна  функци  - Ui с выхода первого усилител  1, а на четвертый инвертирующий вход усилител  2 - сигнал
0 задани  с задатчика 4. В результате на выходе усилител  2 формируетс  знакопеременный разностный сигнал управлени , поступающий затем на первый вход первого компаратора со стробированием 6, при этом
5 в номинальном режиме на его стробирую- щий вход STR подаётс  разрешающий сигнал логической единицы с выхода третьего инвертора 20.
С выхода первого усилител  1 сигнал,
0 т.е. коммутационна  функци  Ui поступает на вход двойного интегратора 3 с устройством обнулени , отсчитывающего некоторое локальное врем  вычислени  прогноза и формирующего в течение него
5 аппроксимацию второго пор дка этой функции в виде измен ющейс  параболической развертки, поступающую затем на второй вход первого компаратора 6. В результате сравнени  сигналов компаратором 6, при
0 достижении их разности нулю, происходит его переключение в новое состо ние, либо логической единицы, либо логического нул , т.е. вырабатываютс  команды на переключение соответствующих управл емых клю5 чей Sii, 821 и формирование по возбуждающим передним фронтам одно- вибраторами 8 или 10 кратковременной паузы т, за врем  которой происходит обнуление двойного интегратора 3 и установка его в исходное состо ние сигналом
сброса, поступающим с выхода объедин ющего сигналы одновибраторов 8, 10 логического элемента ИЛИ 12 на логический S вход интегратора 3. Импульс г затем инвертируетс  логическим инвертором 13 и одновременно поступает на первые входы первого, второго элементов И-НЕ 9, 11. На вторые входы этих элементов И-НЕ 9, 11 поступают соответственно пр ма  и инверсна  (образованна  с помощью первого инвертора 7) команды переключени , генерируемые компаратором 6. На третьи входы элементов 9, 11 одновременно поступает сигнал с выхода третьего инвертора 20, осуществл ющего запрет на работу контура вычислени  прогноза при переходе в режим стабилизации тока.
С выходов элементов И-НЕ 9,11 команды переключени  поступают на соответствующие первые входы третьего, четвертого элементов И-НЕ 14, 15, а с их выходов - на входы формирователей 30,31 импульсов управлени . Затем формирователь 30 управл ет первым ключом Sn i-й фазы, а формирователь 31 - ключом Sai этой фазы.
Рассмотрим работу блока В| в режиме стабилизации тока.
Информационные сигналы с датчиков мгновенных значений токов iu.Tai обмоток дроссел  21 (фиг.1, 2) i-той фазы, с соответствующим коэффициентом усилени  поступают на входы третьего суммирующего усилител  16, на выходе которого формируетс  сигнал li, пропорциональный току управл емых ключей, этой фазы и измен ющийс  по квазисинусоидальному закону с некоторым фазовым сдвигом, обусловленным характером комплекса фазной нагрузки. С выхода усилител  16 сигнал поступает на вход прецизионного двухполупе- риодного выпр мител  18 и на неинвертирующий вход второго компаратора 17 с симметричным гистерезисом и стро- бированием. Дл  синфазного с управл ющим воздействием по напр жению переключени  уставок ограничени  по току управл емых ключей используетс  сигнал , поступающий с выхода задатчика 4 на вход нуль-органа 5, а затем, с его выхода - на управл ющий вход двухвходового аналогового управл емого ключа 25. Уставка по току +h поступает на первый вход ключа 25, а ее инверси  -fi через аналоговый инвертор 24 - на второй вход ключа 25. Таким образом , синфазно с управл ющим воздействием , на инвертирующий вход компаратора 17 поступает знакопеременна  уставка задани  по току с задатчика 23,что обеспечивает посто нство частот пульсирующих магнитных потоков в стержн х магнитной системы
N-фазного трансформатора 1 и соответственно , симметрию системы выходного N- фаэного напр жени . Кроме того, посто нное напр жение смещени  с выхода
задатчика 23 поступает также на инвертирующий вход третьего компаратора 19, а на его неинвертирующий вход - пульсирующий сигнал модул  тока с выхода выпр мител  18. Если сигнал модул  тока превысит
0 напр жение смещени , т.е. уставку по току задатчика 23, то на выходе третьего компаратора 19 по вл етс  сигнал (логическа  единица), запрещающий работу контура вычислени  условного прогноза и разрешаю5 щии работу контура стабилизации тока. Сигнал с выхода компаратора 19 одновременно поступает на вход третьего инвертора 20, на стробирующий вход STR второго компаратора 17, разрешающий его работу,
0 на первые входы п того, шестого элементов И-НЕ 21.22 и на третий вход элемента ИЛИ 12, формиру  на его выходе сигнал запрета работы двойного интегратора 3 (занул   его).
5 В результате второй компаратор 17 совместно с четвертым инвертором 26 генерирует противотактные команды переключени . Их частота и соответствующа  ей амплитуда пульсирующей составл 0 ющей стабилизируемого тока ii зависит от энергоемкости дроссел  3i и однозначно определ етс  шириной зоны симметричного гистерезиса второго компаратора 17. Команды переключени  с выхода компаратора
5 17 поступают на третий вход элемента И- НЕ 21 и на вход возбуждаемого передним фронтом третьего одновибратора 27, а команды с выхода инвертора 26 поступают на третий вход элемента И-НЕ 22 и на вход
0 возбуждаемого передним фронтом четвертого одновибратора 28. Одновибраторы 27, 28 генерируют, соответственно каждый, кратковременный импульс т , равный времени необходимой паузы дл  надежного
5 выключени  управл емых ключей Sn, 821 во врем  работы. Затем сигналы с выходов одновибраторов 27, 28 объедин ютс  логическим элементом И Л И-НЕ 29 и с его выхода поступают на вторые выходы элементов I/IO НЕ 21, 22. В результате сигналы, сформированные на выходах этих элементов И-НЕ 21, 22 поступают на вторые входы элементов И-НЕ 14, 15, а с них - на соответствующие формирователи 30, 31 импульсов управле5 ни .
При выходе инвертора из режима перегрузки или фазного короткого замыкани , сигнал по току с выхода выпр мител  18 становитс  меньше напр жени  уставки с задатчика 23 и третий компаратор 19 переключаетс  в другое состо ние, вырабатыва  сигнал (логический нуль), запрещающий работу второго компаратора 17 с гистерезисом и разрешающий работу контура вычислени  условного прогноза, т.е. практически мгновенно начинаетс  режим отслеживани  выходного параметра соответствующей i-той фазы, а в общем случае и номинальный режим работы всего инвертора .

Claims (2)

1. Широтно-импульсный N-фазный инвертор , содержащий N-фазный трансформатор с двум  первичными и одной вторичной обмотками в каждой фазе, N пар управл емых ключей, каждый из которых шунтирован обратно включенным диодом, N двухобмоточных дросселей выходных фильтров, N конденсаторов выходных фильтров , подключенных параллельно вторичным обмоткам соответствующих фаз, соединенных N-фазной звездой, первые N управл емых ключей всех фаз подключены первыми силовыми выводами к первому входному выводу инвертора, а вторые N управл емых ключей всех фаз подключены вторыми силовыми выводами к второму входному выводу инвертора, цепочки из последовательно соединенных соответствующих первичных обмоток трансформатора и обмоток дросселей выходных фильтров подключены одними концами к вторым силовым выводам соответствующих первых управл емых ключей и к первым силовым выводам соответствующих вторых управл емых ключей, два входных конденсатора, датчики мгновенных значений токов и напр жений и блок управлени , при этом управл емые ключи в каждой из N фаз переключаютс  противофазно, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности путем ограничени  пусковых зар дных токов, введен двухобмоточный входной дроссель, обмотки которого первыми выводами подключены соответственно к первому и второму входным выводам инвертора и к соответствующим выводам двух входных конденсаторов, а своими вторыми выводами - к соответствующим другим выводам этих конденсаторов и к концам цепочек из последовательно соединенных соответствующих первичных обмоток трансформатора и обмоток дросселей выходных фильтров,
2. Инвертор по п,1, отличающийс  тем, что, с целью получени  синусоидальной формы выходного напр жени , его широт- но-импульсного пофазного регулировани  и ограничени  токов через управл емые ключи при перегрузке и коротком замыкании.
блок управлени  выполнен из N идентичных блоков, каждый из которых содержит первый и второй суммирующие усилители, двойной интегратор с устройством обнуле- 5 ни , задатчик управл ющего синусоидального сигнала по напр жению с соответствующим фазовым сигналом, нуль- орган, первый компаратор со стробирова- нием, первые инвертор, одновибратор с
0 запуском по переднему фронту и элемент И-НЕ, вторые одновибратор с запуском по переднему фронту и элемент И-НЕ, элемент ИЛИ, второй инвертор и третий, четвертый элемент И-НЕ. третий суммирующий усили5 тель, второй компаратор с симметричным гистерезисом и стробированием, прецизионный двухполупериодный выпр митель, третий компаратор и инвертор, п тый, шестой элементы И-НЕ. задатчик посто нного
0 управл ющего сигнала по току, аналоговый инвертор, двухвходовый аналоговый управл емый ключ, четвертый инвертор, третий одновибратор с запусками по передним фронтам, элемент ИЛ И-НЕ, первый, второй
5 формирователи импульсов управлени  ключами соответствующей фазы, причем в каждом из N блоков, неинвертирующий вход первого усилител  соединен с выходом датчика напр жени  первого управл емого
0 ключа соответствующей фазы, а инвертирующий вход- с выходом датчика напр жени  второго управл емого ключа этой фазы, выход первого усилител  соединен с первым инвертирующим входом второго усилител 
5 и с входом двойного интегратора с обнулением , второй неинвертирующий вход второго усилител  соединен с выходом датчика мгновенного значени  напр жени  конденсатора выходного фильтра соответствую0 щей фазы, третий неинвертирующий вход второго усилител  соединен с выходом датчика мгновенного значени  тока этого конденсатора , четвертый инвертирующий вход второго усилител  соединен с выходом за5 датчика управл ющего синусоидального сигнала по напр жению с соответствующим фазовым сдвигом и с входом нуль-органа, выход второго усилител  соединен с первым входом первого компаратора, а его второй
0 вход - с выходом двойного интегратора, выход первого компаратора соединен с входами первых инвертора, одновибратора и первым входом первого элемента И-НЕ, выход первого, инвертора соединен с входом
5 второго одновибратора и с первым входом второго элемента И-НЕ, выходы первого, второго одновибраторов соединены соответственно с первым, вторым входами элемента ИЛИ, а его выход - с входом второго инвертора и с управл ющим входом устройства обнулени  двойного интегратора, выход второго инвертора соединен с третьими входами первого, второго элементов И-НЕ - а выходы этих элементов соединены соответственно с вторыми входами третьего, четвертого элементов И-НЕ, первый вход третьего усилител  соединен с выходом датчика мгновенного значени  тока одной обмотки дроссел  выходного фильтра соответствующей фазы, а второй вход этого усилител -с выходом датчика мгновенного значени  тока другой обмотки этого дроссел , выход третьего усилител  соединен с неинвертирующим входом второго компаратора и с входом прецизионного двухполу- периодного выпр мител , а его выход - с неинвертирующим входом третьего компаратора , выход этого компаратора соединен с входом третьего инвертора, со стробирую- щим входом второго компаратора, с третьими входами п того, шестого элементов И-НЕ и с третьим входом элемента ИЛИ, выход третьего инвертора соединен со стро- бирующим входом первого компаратора и с вторыми входами первого, второго элементов И-НЕ, выход задатчика посто нного управл ющего сигнала по току соединен с инвертирующими входом третьего компаратора , с входом аналогичного инвертора и с первым входом двухвходового аналогового управл емого ключа, выход ЭНЭЛОГОЁОГО инвертора соединен с вторым входом двухвходового аналогового управл емого
ключа, а его выход - с инвертирующим входом второго компаратора, выход нуль-органа соединен с управл ющим входом двухвходового аналогового управл емого
ключа, выход второго компаратора соединен с входом четвертого инвертора, с первым входом п того элемента И-НЕ и с входом третьего одновибратора, выход четвертого инвертора соединен с входом четвертого одновибратора и с первым входом шестого элемента И-НЕ, выходы третьего, четвертого одновибраторов соединены соответственно с первым, вторым входами элемента ИЛИ-НЕ, а его выход - с вторыми
входами п того, шестого элементов И-НЕ, выход п того элемента И-НЕ соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, а выход шестого элемента И-НЕ - с первым входом четвертого элемента И-НЕ, выход
третьего элемента И-НЕ соединен с входом первого формировател  импульсов управлени , выход четвертого элемента И-НЕ соединен с входом второго формировател  импульсов управлени , выход первого формировател  подключен к входу управлени  первого управл емого ключа соответствующей фазы, а выход второго формировател  - к входу управлени  второго управл емого ключа этой фазы, при этом в каждом из
блоков задатчик управл ющего синусоидального сигнала по напр жению обеспечивает величину фазового сдвига по соответствующей фазности выходного напр жени .
&г.г
SU4763327 1989-11-28 1989-11-28 Широтно-импульсный N-фазный инвертор RU1815776C (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4763327 RU1815776C (ru) 1989-11-28 1989-11-28 Широтно-импульсный N-фазный инвертор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4763327 RU1815776C (ru) 1989-11-28 1989-11-28 Широтно-импульсный N-фазный инвертор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1815776C true RU1815776C (ru) 1993-05-15

Family

ID=21481688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4763327 RU1815776C (ru) 1989-11-28 1989-11-28 Широтно-импульсный N-фазный инвертор

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1815776C (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Моим B.C. Стабилизированные транзисторные преобразователи,- М.: Энергоато- миздат, 1986, с. 82. Кибакин В.М. Основы ключевых методов усилени . М.: Энерги , 1980, с. 44. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5099410A (en) Single phase ac power conversion apparatus
US4686615A (en) Power supply circuit
US8031495B2 (en) Prediction scheme for step wave power converter and inductive inverter topology
US5051880A (en) Mixed mode regulation controller for a resonant power converter
US5880944A (en) Resonant converters
USRE33866E (en) Resonant inverter employing frequency and phase modulation using optimal trajectory control
US3559030A (en) Pulse width modulated solid state regulated power supply
US4199807A (en) Regulated power supply apparatus
RU2251786C2 (ru) Преобразователь напряжения и способ управления им
US9059634B2 (en) Electronic sine wave transformer
RU1815776C (ru) Широтно-импульсный N-фазный инвертор
US4390846A (en) Power amplifier connection
US5936851A (en) Regulated resonant converter
US5432694A (en) Method of regulating a voltage inverter operating in quasi-resonance
RU2004056C1 (ru) Широтно-импульсный преобразователь
JPH07327361A (ja) インバータ装置
US10096423B2 (en) Electronic direct voltage transformer
JPH04265A (ja) 電力変換装置
SU1078559A1 (ru) Трехфазный преобразователь переменного напр жени в посто нное
SU1676036A1 (ru) Регулируемый преобразователь переменного напр жени в переменное
RU2027297C1 (ru) Преобразователь постоянного напряжения в переменное заданной формы
JP3349213B2 (ja) 自制式変換装置の制御回路
RU1791941C (ru) Способ управлени последовательным резонансным инвертором напр жени с диодами встречного тока
SU1663725A1 (ru) Преобразователь посто нного напр жени
SU843148A1 (ru) Генератор серий унипол рныхВыСОКОчАСТОТНыХ иМпульСОВ TOKA