RU2094937C1 - Bridge inverter and circuit for its control - Google Patents

Bridge inverter and circuit for its control Download PDF

Info

Publication number
RU2094937C1
RU2094937C1 RU95113693A RU95113693A RU2094937C1 RU 2094937 C1 RU2094937 C1 RU 2094937C1 RU 95113693 A RU95113693 A RU 95113693A RU 95113693 A RU95113693 A RU 95113693A RU 2094937 C1 RU2094937 C1 RU 2094937C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
control
switch
shot
Prior art date
Application number
RU95113693A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95113693A (en
Inventor
У.М. Сулейманов
В.Л. Коломейцев
С.А. Пахомин
Д.В. Крайнов
И.А. Прокопец
Л.Ф. Коломейцев
Д.А. Звездунов
Original Assignee
Научно-производственное предприятие "Эметрон"
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 предприятие "Эметрон" filed Critical Научно-производственное предприятие "Эметрон"
Priority to RU95113693A priority Critical patent/RU2094937C1/en
Publication of RU95113693A publication Critical patent/RU95113693A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2094937C1 publication Critical patent/RU2094937C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electric engineering, in particular, systems for control of single-phase reactive electric motor for home appliances. SUBSTANCE: device has switches and reverse diodes, load. Electric motor winding is connected to switches and external power supply in series. Control circuit has comparator, AND gate, current detector, reference voltage source, comparator, univibrator. In addition device has second univibrator, which input is connected to output of control gate and which output is connected to control input of first switch. EFFECT: increased regulation capabilities. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а точнее, к системам управления однофазными реактивными электродвигателями для бытовой техники, например, для стиральных машин. The invention relates to electrical engineering, and more specifically, to control systems for single-phase jet electric motors for household appliances, for example, for washing machines.

Известно устройство управления реактивным двигателем (см. Патент PCT (WO) N 90/16111, H 02 P 6/02. РЖ. Изобретения стран мира. N 19, 1991, Вып. 107. с. 57). Статор реактивного двигателя содержит несколько полюсов, сгруппированных попарно и расположенных на диаметрально противоположных сторонах статора. В каждой паре статорных полюсов обмотки подключаются к внешнему источнику питания постоянного тока через два переключателя с независимым управлением. Первый переключатель соединяет обмотку с положительным зажимом источника, а второй с отрицательным. Два диода, взаимодействующие с переключателями, обеспечивают непрерывное и однонаправленное протекание тока через обмотку. Блоки управления формируют сигналы управления для переключателей, причем сигналы на замыкание каждой пары переключателей приходят одновременно, а сигналы на их размыкание сдвинуты во времени. A control device for a jet engine is known (see PCT Patent (WO) N 90/16111, H 02 P 6/02. RJ. Inventions of the World. N 19, 1991, Issue 107. p. 57). A jet engine stator contains several poles grouped in pairs and located on diametrically opposite sides of the stator. In each pair of stator poles, the windings are connected to an external DC power source through two switches with independent control. The first switch connects the winding to the positive terminal of the source, and the second to the negative. Two diodes interacting with the switches provide continuous and unidirectional current flow through the winding. The control units generate control signals for the switches, and the signals to close each pair of switches come simultaneously, and the signals to open them are shifted in time.

Недостатком данного технического решения является сложность системы управления и то, что сигналы на замыкание каждой пары переключателей проходят одновременно, а на размыкание сдвинуты во времени, что не позволяет эффективно управлять реактивным двигателем. The disadvantage of this technical solution is the complexity of the control system and the fact that the signals for closing each pair of switches pass simultaneously, and for opening are shifted in time, which does not allow you to effectively control a jet engine.

Известен мостовой инвертор и схема управления таким инвертором (См. Патент ЕПВ (ЕР) N 0397514, H 02 P 7/00. РЖ. Изобретения стран мира. N 20, 1991, Вып. 107. с. 29), который предназначен для подачи питания на многофазную переключаемую реактивную машину. Фазные плечи инвертора состоят из верхнего и нижнего коммутационных элементов, соединенных последовательно с фазными обмотками машины. Верхний обратный диод включен параллельно последовательной цепи, образованной верхним коммутационным элементом и фазной обмоткой. Нижний обратный диод включен параллельно последовательной цепи, образованной нижним коммутационным элементом и соответствующей фазной обмоткой. Последовательные цепи подсоединены к внешнему источнику постоянного тока. Схема управления состоит из нескольких токоизмерительных блоков, каждый из которых соединен с соответствующим фазным плечом инвертора и вырабатывает сигнал, пропорциональный мгновенному значению протекающего по нему фазного тока. Схема имеет блок, формирующий опорный ток, и несколько компараторов. Каждый компаратор, соединенный с соответствующим измерительным блоком, сравнивает измеренную величину тока с опорной и вырабатывает сигнал с первым логическим уровнем, когда измеренный ток превышает опорный на первую заданную величину, и сигнал с вторым логическим уровнем, когда измеренный ток меньше опорного на вторую заданную величину. Known bridge inverter and the control circuit of such an inverter (See EPO Patent (EP) N 0397514, H 02 P 7/00. RJ. Inventions of the world. N 20, 1991, Issue 107. S. 29), which is intended for filing power supply to a multiphase switchable jet machine. The phase shoulders of the inverter consist of upper and lower switching elements connected in series with the phase windings of the machine. The upper reverse diode is connected in parallel with the serial circuit formed by the upper switching element and the phase winding. The lower reverse diode is connected in parallel to the serial circuit formed by the lower switching element and the corresponding phase winding. Serial circuits are connected to an external DC source. The control circuit consists of several current-measuring units, each of which is connected to the corresponding phase arm of the inverter and generates a signal proportional to the instantaneous value of the phase current flowing through it. The circuit has a block forming the reference current, and several comparators. Each comparator connected to the corresponding measuring unit compares the measured current value with the reference one and generates a signal with the first logical level when the measured current exceeds the reference current by the first set value, and a signal with the second logical level when the measured current is less than the reference current by the second set value.

Недостатком данного мостового инвертора, принятого за прототип, и схемы управления таким инвертором также является сложность системы управления, связанная с заданием отклонения фактического тока относительно опорного на две заданные величины. The disadvantage of this bridge inverter, taken as a prototype, and the control circuit of such an inverter is also the complexity of the control system associated with setting the deviation of the actual current relative to the reference by two specified values.

Предлагаемое изобретение направлено на улучшение регулировочных свойств мостового инвертора. The present invention is aimed at improving the regulatory properties of a bridge inverter.

С этой целью в мостовом инверторе, содержащем последовательную цепь из первого переключателя, выводов для подключения нагрузки и второго переключателя, включенную между выводами для подключения источника питания, два обратных диода, один из которых включен параллельно последовательной цепи из первого переключателя и выводов для подключения нагрузки, а другой - параллельно последовательной цепи из второго переключателя и выводов для подключения нагрузки, кроме того компаратор, логический элемент И, токоизмерительный элемент, включенный входными выводами последовательно в цепь, образованную переключателями и выводами для подключения нагрузки, источник опорного напряжения, при этом выходы источника опорного напряжения и токоизмерительного элемента соединены с соответствующими входами компаратора, управляющий элемент для формирования сигналов на включение и отключение переключателей, соединенный с первым входом логического элемента И, выход которого соединен с входом управления второго переключателя, одновибратор, вход которого соединен с выходом компаратора, а выход с вторым входом логического элемента, согласно изобретению схема снабжена одновибратором, вход которого соединен с выходом управляющего элемента, а выход с входом управления первого переключателя. При этом сигнал на выключение переключателей на выходе управляющего элемента является запускающим для второго одновибратора, а сигнал, формируемый на выходе одновибратора после его запуска, является сигналом на выключение первого переключателя. To this end, in a bridge inverter containing a serial circuit from the first switch, terminals for connecting the load and a second switch connected between the terminals for connecting the power source, two reverse diodes, one of which is connected in parallel to the serial circuit from the first switch and terminals for connecting the load, and the other is parallel to the serial circuit from the second switch and the terminals for connecting the load, in addition, a comparator, a logical element AND, a current measuring element included the input terminals in series in the circuit formed by the switches and the terminals for connecting the load, the reference voltage source, while the outputs of the reference voltage source and the current measuring element are connected to the corresponding inputs of the comparator, a control element for generating signals to enable and disable the switches connected to the first input of the logical element And, the output of which is connected to the control input of the second switch, a one-shot, the input of which is connected to the output of the comparator, and Exit to the second input of logic gate circuit according to the invention provided with a monostable having an input coupled to an output of the control element, and the output from the first switch control input. In this case, the signal to turn off the switches at the output of the control element is triggering for the second one-shot, and the signal generated at the output of the one-shot after starting it is a signal to turn off the first switch.

Для исключения открытия первого переключателя до сигнала на открытие от управляющего элемента введен второй логический элемент И. Первый вход этого элемента И соединен с выходом управляющего элемента, второй вход с выходом второго одновибратора, а выход второго логического элемента И с входом управления первого переключателя. To exclude the opening of the first switch before the signal for opening from the control element, the second logical element is introduced I. The first input of this element AND is connected to the output of the control element, the second input with the output of the second one-shot, and the output of the second logic element And with the control input of the first switch.

Для исключения открытия второго переключателя до сигнала на открытие первого переключателя выход второго одновибратора соединен с третьим входом первого логического элемента И, т.е. обеспечивается одновременно открытие обоих переключателей после их закрытия управляющим элементом. To exclude the opening of the second switch before the signal to open the first switch, the output of the second one-shot is connected to the third input of the first logical element And, i.e. both switches are opened simultaneously after they are closed by the control element.

Данное техническое решение значительно упрощает конструкцию мостового инвертора и улучшает схему его управления, что существенно снижает его стоимость и позволяет использовать однофазные реактивные индукторные регулируемые электродвигатели для бытовой техники. This technical solution greatly simplifies the design of a bridge inverter and improves its control circuit, which significantly reduces its cost and allows the use of single-phase reactive inductor adjustable electric motors for household appliances.

На фиг. 1 показан мостовой инвертор и схема его управления; на фиг. 2 - мостовой инвертор и схема его управления с дополнительным логическим элементом И; на фиг. 3 мостовой инвертор и схема его управления с одновременным открытием обоих переключателей; на фиг. 4 временные диаграммы. In FIG. 1 shows a bridge inverter and its control circuit; in FIG. 2 - bridge inverter and its control circuit with an additional logical element And; in FIG. 3 bridge inverter and its control circuit with the simultaneous opening of both switches; in FIG. 4 timing charts.

Мостовой инвертор содержит (см. фиг. 1) первый переключатель 1 и второй переключатель 2, соединенные последовательно с выводами для подключения нагрузки 3 и 4, а также первый обратный диод 5, включенный параллельно последовательной цепи из переключателя 1 и выводов для подключения нагрузки 3 и 4, и второй обратный диод 6, включенный параллельно последовательной цепи из переключателя 2 и выводов для подключения нагрузки. К последовательной цепи из переключателей и выводов для подключения нагрузки при помощи выводов 7 и 8 подключен внешний источник питания 9. Схема содержит также токоизмерительный элемент 10, включенный последовательно в цепь между переключателем 2 и выводом 8, источник опорного напряжения 11, компаратор 12 и первый одновибратор. Выход элемента 10 соединен с первым входом компаратора 12. Выход источника 11 соединен с вторым входом компаратора 12. Выход компаратора 12 соединен с входом одновибратора 13. Выход одновибратора 13 соединен с вторым входом первого логического элемента И 14. Выход элемента 14 соединен с входом управления переключателя 2. Кроме того, схема содержит управляющий элемент 15, выход которого соединен с входом второго одновибратора 16 и с первым входом элемента 14. The bridge inverter contains (see Fig. 1) the first switch 1 and the second switch 2 connected in series with the terminals for connecting the load 3 and 4, as well as the first reverse diode 5 connected in parallel to the serial circuit from the switch 1 and the terminals for connecting the load 3 and 4, and a second reverse diode 6, connected in parallel to the serial circuit from switch 2 and the terminals for connecting the load. An external power source 9 is connected to a serial circuit of switches and terminals for connecting the load using terminals 7 and 8. The circuit also contains a current measuring element 10 connected in series with the circuit between switch 2 and terminal 8, the voltage reference 11, the comparator 12, and the first one-shot . The output of the element 10 is connected to the first input of the comparator 12. The output of the source 11 is connected to the second input of the comparator 12. The output of the comparator 12 is connected to the input of the one-shot 13. The output of the single-vibrator 13 is connected to the second input of the first logic element And 14. The output of the element 14 is connected to the control input of the switch 2. In addition, the circuit includes a control element 15, the output of which is connected to the input of the second one-shot 16 and to the first input of the element 14.

Схема, показанная на фиг. 2, снабжена вторым логическим элементом И 17. The circuit shown in FIG. 2, is equipped with a second logical element And 17.

Работу инвертора (см. фиг. 1) можно пояснить при помощи временных диаграмм (см. фиг. 4). Сигнал на отключение нагрузки от источника питания 9, т. е. на размыкание переключателей 1 и 2 в момент времени t1 вырабатывается элементом 15, который является датчиком положения ротора, и с его выхода поступает на вход второго одновибратора, а также на первый вход элемента 14. Таким образом, сигнал на размыкание переключателя 1 поступает с выхода запустившегося одновибратора 16. Одновибратор 16 в течение заданного интервала времени t1-t3 вырабатывает сигнал на размыкание переключателя 1. The operation of the inverter (see Fig. 1) can be explained using timing diagrams (see Fig. 4). The signal to disconnect the load from the power source 9, i.e., to open the switches 1 and 2 at time t1, is generated by the element 15, which is the rotor position sensor, and from its output it enters the input of the second one-shot, as well as the first input of element 14 Thus, the signal for opening the switch 1 comes from the output of the started single-shot 16. The single-shot 16 for a predetermined time interval t1-t3 generates a signal to open the switch 1.

После размыкания переключателей 1 и 2 ток в нагрузке быстро спадает через диоды 5 и 6 под действием обратного напряжения. After opening switches 1 and 2, the current in the load quickly drops through diodes 5 and 6 under the action of the reverse voltage.

С помощью одновибратора 16 можно уменьшить время, в течение которого включены оба переключателя, а значит и уменьшить ток двигателя. Изменяя это время, можно регулировать частоту вращения двигателя. Такой способ обеспечивает стабилизацию частоты вращения. При росте нагрузки на валу двигателя время t1-t2 приближается к времени t1-t3, т.е. уменьшается время t2-t3 и увеличивается время t2-t4. Это ведет к росту тока и увеличению момента на валу двигателя, т.е. сохранению прежней частоты вращения. Using a single vibrator 16, it is possible to reduce the time during which both switches are turned on, and therefore to reduce the motor current. By changing this time, you can adjust the engine speed. This method provides stabilization of the speed. With increasing load on the motor shaft, the time t1-t2 approaches the time t1-t3, i.e. time t2-t3 decreases and time t2-t4 increases. This leads to an increase in current and an increase in the torque on the motor shaft, i.e. maintaining the same speed.

Предлагаемый мостовой инвертор со схемой управления изготовлен и испытан в НПП "Эметрон". The proposed bridge inverter with a control circuit is manufactured and tested at NPP Emetron.

Claims (3)

1. Мостовой инвертор и схема его управления, содержащий последовательную цепь из первого переключателя, выводов для подключения нагрузки и второго переключателя, включенную между выводами для подключения источника питания, два обратных диода, один из которых включен параллельно последовательной цепи из первого переключателя и выводов для подключения нагрузки, а другой - параллельно последовательной цепи из второго переключателя и выводов для подключения нагрузки, кроме того, компаратор, логический элемент И, токоизмерительный элемент, включенный входными выводами последовательно в цепь, образованную переключателями и выводами для подключения нагрузки, источник опорного напряжения, при этом выходы источника опорного напряжения и токоизмерительного элемента соединены с соответствующими входами компаратора, управляющий элемент для формирования сигналов на включение и отключение переключателей, соединенный выходом с первым входом логического элемента И, выход которого соединен с входом управления второго переключателя, одновибратор, вход которого соединен с выходом компаратора, а выход с вторым входом логического элемента И, отличающийся тем, что введен второй одновибратор, вход которого соединен с выходом управляющего элемента, а выход соединен с входом управления первого переключателя. 1. A bridge inverter and its control circuit comprising a serial circuit from the first switch, terminals for connecting the load and a second switch connected between the terminals for connecting the power supply, two reverse diodes, one of which is connected in parallel to the serial circuit from the first switch and terminals for connecting load, and the other parallel to the serial circuit of the second switch and the terminals for connecting the load, in addition, a comparator, logic element AND, current-measuring element, a reference voltage source connected in series with the input and output terminals for connecting the load, the voltage reference source, while the outputs of the voltage reference and the current measuring element are connected to the corresponding inputs of the comparator, a control element for generating signals for switching the switches on and off, connected by the output to the first input logical element And, the output of which is connected to the control input of the second switch, a one-shot, the input of which is connected to the output ohm of the comparator, and the output with the second input of the AND gate, characterized in that a second one-shot is introduced, the input of which is connected to the output of the control element, and the output is connected to the control input of the first switch. 2. Мостовой инвертор и схема его управления по п.1, отличающийся тем, что между выходом второго одновибратора и входом управления первого переключателя включен второй логический элемент И, при этом первый вход второго логического элемента И соединен с выходом управляющего элемента, второй вход второго логического элемента И соединен с выходом второго одновибратора, а выход второго логического элемента И соединен с входом управления первого переключателя. 2. The bridge inverter and its control circuit according to claim 1, characterized in that between the output of the second one-shot and the control input of the first switch, the second logical element And is connected, while the first input of the second logical element And is connected to the output of the control element, the second input of the second logical And element is connected to the output of the second one-shot, and the output of the second logical element And is connected to the control input of the first switch. 3. Мостовой инвертор и схема его управления по п.1 или 2, отличающийся тем, что выход второго одновибратора соединен с третьим входом логического элемента И. 3. The bridge inverter and its control circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the output of the second one-shot is connected to the third input of the logical element I.
RU95113693A 1995-08-01 1995-08-01 Bridge inverter and circuit for its control RU2094937C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95113693A RU2094937C1 (en) 1995-08-01 1995-08-01 Bridge inverter and circuit for its control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95113693A RU2094937C1 (en) 1995-08-01 1995-08-01 Bridge inverter and circuit for its control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95113693A RU95113693A (en) 1997-08-10
RU2094937C1 true RU2094937C1 (en) 1997-10-27

Family

ID=20170844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95113693A RU2094937C1 (en) 1995-08-01 1995-08-01 Bridge inverter and circuit for its control

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2094937C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РСТ (WO), патент, 90-16111, кл. H 02 P 6/02, 1990. ЕР, патент, N 0397514, кл. H 02 P 7/00, 1991. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Davis et al. Inverter drive for switched reluctance motor: circuits and component ratings
US7239099B2 (en) Circuit configuration and method for controlling an electric motor, in particular of a washing machine
AU619096B2 (en) Current chopping strategy for switched reluctance machines
US4616166A (en) Electric power system for starting a large rotatable synchronous machine
CA1203567A (en) Voltage-controlled, inverter-motor system
Pollock et al. A unipolar converter for a switched reluctance motor
KR960039590A (en) Synchronous generation device and magnetization control method therefor
WO1998005112A1 (en) Electrical machines
US5691625A (en) Using sensed stator terminal voltages for determining alternator rotor position for cranking an engine
US4585982A (en) Third harmonic auxiliary impulse commutation inverter with means for precharging commutation capacitor
US5093771A (en) Inverter circuit and a method for controlling same
US4585983A (en) Electric power inverter with adaptive third harmonic auxiliary impulse commutation
JPH08317689A (en) Control circuit for change-over reluctance machine,chage- over reluctance driving system,and control method for such system
FI87024C (en) Procedure for controlling a short-circuited asynchronous motor and control circuit
RU2094937C1 (en) Bridge inverter and circuit for its control
RU2058657C1 (en) Bridge-type inverter
JP4736155B2 (en) Inverter device
KR0178158B1 (en) An ac generator for a motor car
RU2139624C1 (en) Bridge inverter
RU2202146C2 (en) Bridge-type inverter
RU2191464C2 (en) Bridge inverter
CA1275692C (en) Electric power inverter with adaptive third harmonic auxiliary impulse commutation
SU1760621A1 (en) Dynamic braking device for three-phase induction motor
SU1709484A1 (en) Device for controlling asynchronous motor
RU2054788C1 (en) Three-phase induction-motor drive supplied with power from single-phase line

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140802