RU2444111C1 - Single-phase voltage inverter (versions) - Google Patents
Single-phase voltage inverter (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2444111C1 RU2444111C1 RU2010128352/07A RU2010128352A RU2444111C1 RU 2444111 C1 RU2444111 C1 RU 2444111C1 RU 2010128352/07 A RU2010128352/07 A RU 2010128352/07A RU 2010128352 A RU2010128352 A RU 2010128352A RU 2444111 C1 RU2444111 C1 RU 2444111C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- pulse
- transistors
- duration
- inputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к электротехнике, в частности к области преобразовательной техники для преобразователей низкой частоты.The group of inventions relates to electrical engineering, in particular to the field of converter technology for low-frequency converters.
Известен однофазный мостовой автономный инвертор напряжения, выполненный на базе двухоперационных запираемых тиристорах с широтно-импульсным регулированием и звеном постоянного тока, выполненном на выпрямителе с конденсаторным фильтром (Руденко B.C., Сенько В.И., Чиженко И.М. «Основы преобразовательной техники». / М.: Высшая школа, 1980, с.237-240). Преобразование постоянного напряжения в переменное для питания активно-индуктивной нагрузки заданной частоты происходит за счет переключения диагонально расположенных пар тиристоров импульсами, смещенными на 180° эл. При переключении ключей электромагнитная энергия нагрузки сбрасывается в батарею конденсаторов источника постоянного напряжения. Емкость батареи конденсаторов С достигает большой величины, особенно при низких частотах f и больших токах автономного инвертора напряжения:Known single-phase bridge autonomous voltage inverter, made on the basis of two-operational lockable thyristors with pulse-width regulation and a DC link, made on a rectifier with a capacitor filter (Rudenko BC, Senko VI, Chizhenko IM "Fundamentals of converter technology". / M.: Higher School, 1980, p. 237-240). The conversion of direct voltage to alternating current for supplying an active-inductive load of a given frequency occurs by switching diagonally arranged pairs of thyristors with pulses offset by 180 ° el. When switching the keys, the electromagnetic energy of the load is discharged into the capacitor bank of the DC voltage source. The capacity of the capacitor bank C reaches a large value, especially at low frequencies f and high currents of a stand-alone voltage inverter:
, ,
гдеWhere
I - ток нагрузки;I is the load current;
t=1/f - время протекания тока через батарею конденсаторов;t = 1 / f is the current flow time through the capacitor bank;
ΔU - допустимая величина перенапряжения на конденсаторах.ΔU is the permissible value of the overvoltage on the capacitors.
При токе в несколько сотен ампер и малых частотах f (менее 5 Гц) емкость батареи конденсаторов может достигать величин фарад.At a current of several hundred amperes and low frequencies f (less than 5 Hz), the capacitance of a capacitor bank can reach farads.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению и взятым за прототип является однофазный инвертор напряжения (ОИН), выполненный на однооперационных тиристорных ключах, с активно-индуктивной нагрузкой и двухканальной системой управления СУ (Розанов Ю.К. «Основы силовой электроники». / М.: Энергоатомиздат, 1992, с.235-237). Работа устройства основана на широтно-импульсном регулировании тиристорных ключей VS1-VS4, которые зашунтированы антипараллельными обратными диодами VD1-VD4, и подключены по входу ОИН к источнику постоянного напряжения Ud, который при питании от сети переменного тока состоит из выпрямителя с параллельным конденсатором. Пары тиристоров VS1, VS4 и VS3, VS2 переключаются противофазными импульсами с частотой f с помощью вспомогательных коммутирующих тиристоров VS1'-VS4' и реактивных элементов Ск, Lк, которые могут быть исключены, например, при использовании полностью управляемых тиристоров и транзисторов.The closest in technical essence to the claimed solution and taken as a prototype is a single-phase voltage inverter (SPE), made on single-operation thyristor switches, with active-inductive load and a two-channel control system SU (Rozanov Yu.K. "Fundamentals of power electronics". / M .: Energoatomizdat, 1992, p. 235-237). The operation of the device is based on pulse-width regulation of thyristor switches VS 1 -VS 4 , which are shunted by antiparallel reverse diodes VD 1 -VD 4 , and connected to the DC voltage source U d , which, when powered by an AC network, consists of a rectifier with parallel capacitor. The pairs of thyristors VS 1 , VS 4 and VS 3 , VS 2 are switched by antiphase pulses with a frequency f using auxiliary switching thyristors VS 1 '-VS 4 ' and reactive elements C k , L k , which can be eliminated, for example, when fully used controlled thyristors and transistors.
В устройстве также содержатся задающие генераторы ЗГ1, ЗГ2, управляющие фазосдвигающие устройства ФУ, ФУ1-ФУ4, пересчетно-распределительные устройства ПРУ1, ПРУ2, формирователи выходных импульсов для тиристорных ключей ФИ1-ФИ4 и ФИ1'-ФИ4'.The device also contains master generators ЗГ 1 , ЗГ 2 , control phase-shifting devices ФУ, ФУ 1 -ФУ 4 , switchgear devices ПРУ 1 , ПРУ 2 , output pulse shapers for thyristor switches FI 1 -FI 4 and FI 1 '-FI 4 '.
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
- необходимость в батарее конденсаторов больших габаритных размеров и с большими величинами емкости для сброса реактивной энергии нагрузки при выполнении источника постоянного напряжения Ud в виде выпрямителя;- the need for a capacitor bank of large overall dimensions and with large capacitance values for dumping the reactive energy of the load when performing a constant voltage source U d in the form of a rectifier;
- необходимость установки четырех антипараллельных диодов VD1-VD4 для ключей;- the need to install four anti-parallel diodes VD 1 -VD 4 for keys;
- сложность системы управления.- the complexity of the control system.
Технический результат заявляемых вариантов однофазного инвертора напряжения - упрощение системы управления, упрощение схемы и повышение надежности устройства.The technical result of the claimed options for a single-phase voltage inverter is to simplify the control system, simplify the circuit and increase the reliability of the device.
Технический результат по первому варианту устройства достигается тем, что в однофазном инверторе напряжения, содержащем выпрямитель, мостовой преобразователь, выполненный, например, на четырех транзисторах и антипараллельных диодах, активно-индуктивную нагрузку и систему управления, состоящую из генератора импульсов и двух идентичных каналов управления транзисторами, содержащих формирователи импульсов, выходы которых подсоединены к соответствующим входам транзисторов, генератор импульсов выполнен с двумя противофазными выходами, каждый из которых подсоединен к входам формирователей импульсов соответствующего канала, причем каждый канал содержит формирователи импульсов различной длительности τ1 и τ2, при этом величина времени интервала между задним фронтом импульса длительности τ2 в одном канале и передним фронтом импульса τ1 в другом канале превышает время спада тока нагрузки до нуля, а антипараллельные диоды подсоединены к транзисторам, соединенным с выходным зажимом выпрямителя и с формирователями импульсов длительности τ1 в каждом канале.The technical result according to the first embodiment of the device is achieved by the fact that in a single-phase voltage inverter containing a rectifier, a bridge converter made, for example, with four transistors and antiparallel diodes, an active inductive load and a control system consisting of a pulse generator and two identical transistor control channels containing pulse shapers, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the transistors, the pulse generator is made with two antiphase outputs, each of which is connected to the inputs of the pulse shapers of the corresponding channel, and each channel contains pulse shapers of various durations τ 1 and τ 2 , while the value of the time interval between the trailing edge of the pulse of duration τ 2 in one channel and the leading edge of the pulse τ 1 in the other channel exceeds the time the load current drops to zero, and antiparallel diodes are connected to transistors connected to the output terminal of the rectifier and to pulse shapers of duration τ 1 in each channel.
Технический результат по второму варианту устройства достигается тем, что в однофазном инверторе напряжения, содержащем выпрямитель, мостовой преобразователь, выполненный, например, на четырех транзисторах и антипараллельных диодах, активно-индуктивную нагрузку и систему управления, состоящую из генератора импульсов и двух идентичных каналов управления транзисторами, содержащих формирователи импульсов, выходы которых подсоединены к соответствующим входам транзисторов, генератор импульсов выполнен с двумя противофазными выходами, каждый из которых подсоединен к входам формирователей импульсов соответствующего канала, причем каждый канал содержит формирователи импульсов различной длительности τ1 и τ2, при этом величина времени интервала между задним фронтом импульса длительности τ2 в одном канале и передним фронтом импульса τ1 в другом канале превышает время спада тока нагрузки до нуля, а антипараллельные диоды подсоединены к последовательно соединенным транзисторам, соединенным с выходными зажимами выпрямителя и с формирователями импульсов длительности τ2 в каждом канале.The technical result according to the second embodiment of the device is achieved by the fact that in a single-phase voltage inverter containing a rectifier, a bridge converter made, for example, of four transistors and antiparallel diodes, an active inductive load and a control system consisting of a pulse generator and two identical transistor control channels containing pulse shapers, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the transistors, the pulse generator is made with two antiphase outputs, each of which is connected to the inputs of the pulse shapers of the corresponding channel, and each channel contains pulse shapers of various durations τ 1 and τ 2 , while the value of the time interval between the trailing edge of the pulse of duration τ 2 in one channel and the leading edge of the pulse τ 1 in the other channel exceeds the time the load current drops to zero, and antiparallel diodes are connected to series-connected transistors connected to the output terminals of the rectifier and to pulse shapers of duration τ 2 in each channel.
Технический результат по третьему варианту устройства достигается тем, что в однофазном инверторе напряжения, содержащем выпрямитель, мостовой преобразователь, выполненный, например, на четырех транзисторах и антипараллельных диодах, активно-индуктивную нагрузку и систему управления, состоящую из генератора импульсов, двух идентичных каналов управления транзисторами, содержащих формирователи импульсов, выходы которых подсоединены к соответствующим входам транзисторов, каждый канал содержит формирователи импульсов различной длительности τ1 и τ2, а в систему управления введен регулирующий орган, выход которого подключен к дополнительно введенным входам формирователей импульсов с длительностью τ2 в каждом канале, при этом величина времени интервала между задним фронтом импульса длительности τ2 в одном канале и передним фронтом импульса τ1 в другом канале превышает время спада тока нагрузки до нуля, генератор импульсов выполнен с двумя противофазными выходами, каждый из которых подсоединен к входам формирователей импульсов соответствующего канала, а антипараллельные диоды подсоединены к транзисторам, соединенным с выходным зажимом выпрямителя и с формирователями импульсов длительности τ1 в каждом канале.The technical result according to the third embodiment of the device is achieved by the fact that in a single-phase voltage inverter containing a rectifier, a bridge converter made, for example, on four transistors and antiparallel diodes, an active inductive load and a control system consisting of a pulse generator, two identical transistor control channels containing pulse shapers, the outputs of which are connected to the corresponding transistor inputs, each channel contains pulse shapers of various lengths of the identity τ 1 and τ 2 , and a regulatory body is introduced into the control system, the output of which is connected to additionally inputted pulse shaper inputs with a duration of τ 2 in each channel, and the value of the time interval between the trailing edge of a pulse of duration τ 2 in one channel and the leading edge the pulse τ 1 in the other channel exceeds the time the load current drops to zero, the pulse generator is made with two antiphase outputs, each of which is connected to the inputs of the pulse shapers of the corresponding channel, and antiparal The diodes are connected to transistors connected to the output terminal of the rectifier and to pulse shapers of duration τ 1 in each channel.
Технический результат по четвертому варианту устройства достигается тем, что в однофазном инверторе напряжения, содержащем выпрямитель, мостовой преобразователь, выполненный, например, на четырех транзисторах и антипараллельных диодах, активно-индуктивную нагрузку и систему управления, состоящую из генератора импульсов, регулирующего органа и двух идентичных каналов управления транзисторами, содержащих формирователи импульсов, выходы которых подсоединены к соответствующим входам транзисторов, каждый канал содержит формирователи импульсов различной длительности τ1 и τ2, при этом величина времени интервала между задним фронтом импульса длительности τ2 в одном канале и передним фронтом импульса τ1 в другом канале превышает время спада тока нагрузки до нуля, а в систему управления введен регулирующий орган, выход которого подключен к дополнительно введенным входам формирователей импульсов с длительностью τ2 в каждом канале, генератор импульсов выполнен с двумя противофазными выходами, каждый из которых подсоединен к входам формирователей импульсов соответствующего канала, а антипараллельные диоды подсоединены к последовательно соединенным транзисторам, соединенным с выходными зажимами выпрямителя и с формирователями импульсов длительности τ2 в каждом канале.The technical result according to the fourth embodiment of the device is achieved by the fact that in a single-phase voltage inverter containing a rectifier, a bridge converter made, for example, on four transistors and antiparallel diodes, an active inductive load and a control system consisting of a pulse generator, a regulating body and two identical control channels of transistors containing pulse shapers, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of transistors, each channel contains shapers mpulsov different duration τ 1 and τ 2, and the value of the interval of time between the falling edge of duration τ 2 pulse in one channel and the front edge of the pulse τ 1 in another channel exceeds the load current fall to zero, and the regulator is entered into the control system, the output which is connected to a further input of the inputted pulse with a duration τ 2 in each channel, a pulse generator provided with two antiphase outputs, each of which is connected to the corresponding inputs of pulse shapers its channel and antiparallel diodes connected to a series-connected transistors connected to the output terminals of the rectifier and formers of pulse duration τ 2 of each channel.
Сущностью заявляемых изобретений по первому и второму вариантам является то, что благодаря выполнению в устройстве генератора импульсов с двумя противофазными выходами, выполнению формирователей импульсов с выходными импульсами различной длительности в каждом канале управления, а также за счет оригинальной схемы соединения упрощается схема и повышается надежность однофазного инвертора напряжения.The essence of the claimed inventions according to the first and second options is that due to the implementation of a pulse generator with two antiphase outputs in the device, the implementation of pulse shapers with output pulses of different durations in each control channel, as well as due to the original connection scheme, the circuit is simplified and the reliability of a single-phase inverter is increased voltage.
Сущностью заявляемых устройств по третьему и четвертому вариантам является то, что благодаря выполнению формирователей импульсов каждого канала различной длительности, и введению регулирующего органа в систему управления, а также оригинальной схеме соединения достигается регулирование выходного напряжения однофазного инвертора напряжения при упрощении схемы и повышении надежности устройств в целом.The essence of the claimed devices according to the third and fourth options is that due to the implementation of the pulse shapers of each channel of various durations and the introduction of a regulatory body into the control system, as well as the original connection scheme, the output voltage of the single-phase voltage inverter is regulated while simplifying the circuit and increasing the reliability of the devices as a whole .
На фиг.1 приведена схема заявляемого ОИН по первому варианту, на фиг.2 - схема заявляемого ОИН по второму варианту, на фиг.3 - схема заявляемого ОИН по третьему варианту, на фиг.4 - схема заявляемого ОИН по четвертому варианту. На фиг.5 и 6 даны диаграммы заявляемых устройств.Figure 1 shows a diagram of the inventive SPE in the first embodiment, figure 2 is a diagram of the inventive SPE in the second embodiment, figure 3 is a diagram of the inventive SPE in the third embodiment, figure 4 is a diagram of the inventive SPE in the fourth embodiment. Figure 5 and 6 are diagrams of the claimed devices.
На чертежах приняты следующие обозначения:In the drawings, the following notation:
1 - выпрямитель;1 - rectifier;
2 - мостовой преобразователь;2 - bridge converter;
3, 4, 5, 6 - транзисторы;3, 4, 5, 6 - transistors;
7 - активно-индуктивная нагрузка;7 - active inductive load;
8 - система управления;8 - control system;
9 - генератор импульсов с двумя противофазными импульсами частотой f;9 - pulse generator with two antiphase pulses of frequency f;
10, 11 - два идентичных канала управления транзисторами 3, 4, 5, 6;10, 11 - two identical control channels of
12, 13 - формирователи импульсов ФИ1 длительностью τ1 и ФИ2 длительностью t2;12, 13 - pulse shapers FI1 of duration τ 1 and FI2 of duration t 2 ;
14, 15 - антипараллельные диоды;14, 15 - antiparallel diodes;
16 - регулирующий орган;16 - regulatory authority;
Ud - среднее значение выходного напряжения выпрямителя 1;U d is the average value of the output voltage of the
u, i - соответственно напряжение и ток на нагрузке 7;u, i - respectively, the voltage and current at the
Up - регулирующее напряжение.Up - regulatory voltage.
u - напряжение на нагрузке;u is the voltage at the load;
Im - амплитудное значение тока нагрузки;I m is the amplitude value of the load current;
Δt - временной интервал («мертвое» время длительностью несколько микросекунд), исключающий одновременную работу двух ключей (3, 4 и 5, 6) при их переключении и закорачивание выпрямителя.Δt - time interval (“dead” time lasting several microseconds), excluding the simultaneous operation of two keys (3, 4 and 5, 6) when they are switched and shorting the rectifier.
Диаграмма а) - противофазные импульсы ТИ1 и ТИ2 в каналах управления 10, 11 на выходах генератора 9 с частотой f по фиг.1, 2, 3, 4; диаграмма б) - диаграмма работы ОИН; диаграмма в) - проводящие ток элементы ОИН; диаграмма г) - диаграммы управляющих импульсов с длительностями τ1 и τ2, получаемых от формирователей импульсов 12, 13 соответствующего канала управления и поступающих на соответствующие транзисторы (их номера на чертежах указаны в скобках); диаграмма д) - показаны длительности импульсов на транзисторах 3, 6 и 5, 4.Diagram a) - the out-of-phase pulses TI1 and TI2 in the
Однофазный инвертор напряжения по первому и второму вариантам содержит выпрямитель 1, мостовой преобразователь 2, выполненный на транзисторах 3, 4, 5, 6 и антипараллельных диодах 14, 15, на выход которого подключена активно-индуктивная нагрузка 7. Управление транзисторами 3, 4, 5, 6 осуществляется системой управления 8, содержащей генератор противофазных тактовых импульсов 9 с частотой f и два идентичных канала регулирования ключами 10, 11, в каждом из которых имеются формирователи импульсов различной длительности: формирователь импульсов ФИ1 12 вырабатывает импульсы длительностью τ1, формирователь импульсов ФИ2 13 создает импульсы меньшей длительностью τ2. Входы формирователей импульсов 12, 13 соединены между собой и подключены соответственно к первому и второму выходам генератора импульсов 9, выходы же формирователей импульсов 12, 13 в обоих каналах управления 10, 11 подключены к управляющим цепям соответствующих транзисторов 3, 4, 5, 6.The single-phase voltage inverter according to the first and second options contains a
В устройстве по первому варианту антипараллельные диоды 14, 15 подсоединены к транзисторам 3 и 5, соединенным с выходным зажимом выпрямителя 1 и с формирователями импульсов длительности τ1 12 в каждом канале 10 и 11. А именно, вход транзистора 3 соединен с выходом формирователя импульсов 12 канала управления 10, вход транзистора 4 - с выходом формирователя импульсов 13 канала управления 11. Аналогично вход транзистора 5 соединен с выходом формирователя импульсов 12 канала управления 11, а вход транзистора 6 - с выходом формирователя импульсов 13 канала управления 12, при этом антипараллельные диоды 14 и 15 подключены к транзисторам 3, 5.In the device according to the first embodiment, the
В устройстве по второму варианту антипараллельные диоды 14, 15 подсоединены к последовательно соединенным транзисторам 3, 4, соединенным с выходными зажимами выпрямителя 1 и с формирователями импульсов длительности τ2 13 в каждом канале 10, 11. А именно, вход транзистора 3 соединен с выходом формирователя импульсов 13 канала управления 11, вход транзистора 4 - с выходом формирователя импульсов 13 канала управления 10. Аналогично вход транзистора 5 соединен с выходом формирователя импульсов 12 канала управления 10, а вход транзистора 6 - с выходом формирователя импульсов 12 канала управления 10, при этом антипараллельные диоды 14 и 15 подключены к транзисторам 3 и 4.In the device according to the second embodiment,
Однофазный инвертор напряжения по третьему и четвертому вариантам содержит выпрямитель 1, мостовой преобразователь 2, выполненный на транзисторах 3, 4, 5, 6 и антипараллельных диодах 14, 15, на выход которого подключена активно-индуктивная нагрузка 7, систему управления 8, состоящую из регулирующего органа 16, генератора импульсов 9, двух идентичных каналов управления транзисторами 10, 11, содержащих формирователи импульсов 12, 13, выходы которых подсоединены к соответствующим входам транзисторов 3, 4, 5, 6. Управление транзисторами 3, 4, 5, 6 осуществляется системой управления 8, содержащей регулирующий орган 16, выход которого подключен к входам формирователей импульсов с длительностью τ2 13 в каждом канале, генератор противофазных импульсов 9 с частотой f и два идентичных канала регулирования ключами 10, 11, в каждом из которых имеются формирователи импульсов 12, 13 различной длительности τ1, τ2 с двумя входами - запускающим и регулирующим: формирователь импульсов ФИ1 - 12 вырабатывает импульсы длительностью τ1, формирователь импульсов ФИ2 - 13 - меньшей длительностью τ2. Запускающие входы формирователей импульсов 12, 13 соединены между собой и подключены соответственно к первому и второму выходам генератора импульсов 9, выходы указанных формирователей импульсов в обоих каналах управления 10, 11 подключены к управляющим цепям соответствующих транзисторов 3, 4, 5, 6.The single-phase voltage inverter according to the third and fourth options contains a
По третьему варианту устройства антипараллельные диоды 14, 15 подсоединены к транзисторам 3, 5, соединенным с выходным зажимом выпрямителя 1 и с формирователями импульсов длительности τ1 12 в каждом канале 10, 11. А именно, вход транзистора 3 соединен с выходом формирователя импульсов 12 канала управления 10, вход транзистора 4 - с выходом формирователя импульсов 13 канала управления 11. Аналогично вход транзистора 5 соединен с выходом формирователя импульсов 12 канала управления 11, а вход транзистора 6 - с выходом формирователя импульсов 13 канала управления 12, при этом антипараллельные диоды 14 и 15 подключены к транзисторам 3, 5.According to the third embodiment of the device,
По четвертому варианту устройства антипараллельные диоды 14, 15 подсоединены к последовательно соединенным транзисторам 3, 4, соединенным с выходными зажимами выпрямителя 1 и с формирователями импульсов длительности τ2 13 в каждом канале 10, 11. А именно, вход транзистора 3 соединен с выходом формирователя импульсов 13 канала управления 11, вход транзистора 4 - с выходом формирователя импульсов 13 канала управления 10. Аналогично вход транзистора 5 соединен с выходом формирователя импульсов 12 канала управления 10, а вход транзистора 6 - с выходом формирователя импульсов 12 канала управления 10, при этом антипараллельные диоды 14 и 15 подключены к транзисторам 3 и 4.According to the fourth embodiment of the device,
Во всех заявляемых четырех вариантах устройств величина времени интервала Δτ0 между задним фронтом импульса длительности τ2 в одном канале и передним фронтом импульса τ1 в другом канале превышает время спада тока нагрузки до нуля.In all four claimed device variants, the time interval Δτ 0 between the trailing edge of a pulse of duration τ 2 in one channel and the leading edge of a pulse τ 1 in another channel exceeds the time of the load current to fall to zero.
Работа ОИН по первому варианту осуществляется следующим образом.The work of SPE in the first embodiment is as follows.
Управление транзисторами 3, 4, 5, 6 осуществляется импульсами разной длительности τ1, τ2 (фиг.5). Транзисторы 3 и 5 управляются противофазными импульсами длительностью - , а транзисторы 4 и 6 - противофазными импульсами меньшей длительности τ2, вырабатываемыми каналами управления 10, 11. В результате по окончании импульсов с длительностью τ1 транзисторные ключи 6 и 4 закрываются и ток нагрузки замыкается соответственно через диод 15 и транзистор 3 в первый полупериод частоты f и через диод 14 и транзистор 5 во второй полупериод. В этом случае в диаграмме напряжения на нагрузке u имеется временной интервал Δτ0 (фиг.5, б), определяющийся временем спада тока нагрузки 7 до нуля t1 и временем задержки Δt. Включение следующей пары транзисторов происходит после задержки Δt (несколько микросекунд), исключающей одновременное включенное состояние транзисторов 3, 4 или 5, 6, что могло бы привести к закорачиванию выпрямителя 1. Общий интервал времени в диаграмме напряжения нагрузки составляет:The control of
Δt0=t1+Δt, Δt 0 = t 1 + Δt,
где:Where:
t1≈4Tн при экспоненциальном характере нарастания и спада тока;t 1 ≈4T n with the exponential nature of the rise and fall of the current;
Tн - постоянная времени активно-индуктивной нагрузки 7 (фиг.5).T n - time constant of the active-inductive load 7 (figure 5).
ОИН по второму варианту отличается от первого местом подключения антипараллельных диодов 14, 15 и соединением входных управляющих цепей транзисторов 3, 4, 5, 6 (фиг.2). Диаграммы напряжений и распределение импульсов и их длительности аналогично первому варианту приведены на фиг.6. В отличие от первого варианта здесь антипараллельные диоды подсоединены к транзисторам, управляемым импульсами меньшей длительности τ2. В результате при выключении одного из транзисторов 3, 4 ток нагрузки замыкается по соответствующему диоду 9 фиг.6 диаграммы в), г), д).The SPE in the second embodiment differs from the first in the connection point of the
ОИН по третьему варианту (фиг.3) содержит все элементы устройства, что и по первому варианту и дополнительно регулирующий орган 16. Кроме того, формирователь импульсов 13 в каждом канале управления имеет два входа - запускающий (как на фиг.1) и регулирующий. Регулирующий орган 16 подключен к регулирующему входу формирователя 13 в каждом канале управления и обеспечивает регулирование длительности τ2 управляющего импульса.The SPE according to the third embodiment (Fig. 3) contains all the elements of the device, as in the first embodiment, and additionally a regulating
Работа ОИН по третьему варианту осуществляется так же, как и по первому, при этом устройство выполняет еще функцию регулирования напряжения на активно-индуктивной нагрузке, осуществляемую изменением длительности τ2 в функции от сигнала регулирования Up на входе регулирующего органа 16.The operation of the SPE in the third embodiment is carried out in the same way as in the first, while the device also performs the function of regulating the voltage at the active inductive load, carried out by changing the duration τ 2 as a function of the regulation signal U p at the input of the
Работа по четвертому варианту осуществляется так же, как и по второму, но как и в третьем варианте добавляется функция регулирования напряжения на активно-индуктивной нагрузке путем изменения с помощью 16 длительности импульсов τ2.The work according to the fourth option is carried out in the same way as in the second, but as in the third option, the function of regulating the voltage at the active-inductive load is added by changing the pulse duration τ 2 with 16.
Действующее значение выходного напряжения ОИН определяется:The effective value of the output voltage of the SPE is determined:
гдеWhere
τ2р - длительность импульса ФИ2 в радианах;τ 2р is the pulse duration of FI2 in radians;
τ2с - длительность импульса ФИ2 в секундах;τ 2s is the pulse duration of FI2 in seconds;
f - частота в герцах.f is the frequency in hertz.
Благодаря выполнению генератора импульсов с двумя противофазными выходами, а формирователей импульсов различной длительности в каждом канале, и оригинальной схеме соединения, а также выполнению системы управления в определенном режиме, в заявляемых ОИН по первому и второму вариантам упрощается схема и повышается надежность устройства.Thanks to the implementation of the pulse generator with two antiphase outputs, and pulse shapers of various durations in each channel, and the original connection scheme, as well as the implementation of the control system in a certain mode, the inventive SPE according to the first and second options simplifies the circuit and increases the reliability of the device.
Благодаря введению в систему управления регулирующего органа и выполнению генератора импульсов с двумя противофазными выходами, а формирователей импульсов различной длительности в каждом канале, и оригинальной схеме соединения, а также выполнению системы управления в определенном режиме, в заявляемых ОИН по третьему и четвертому вариантам достигается регулирование выходного напряжения однофазного инвертора напряжения при упрощении схемы и повышение надежности устройства в целом.Thanks to the introduction of a regulatory body into the control system and the implementation of a pulse generator with two antiphase outputs, as well as pulse shapers of various durations in each channel, and the original connection scheme, as well as the implementation of the control system in a certain mode, the output is regulated in the claimed SPEs in the third and fourth options single-phase voltage inverter voltage while simplifying the circuit and improving the reliability of the device as a whole.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010128352/07A RU2444111C1 (en) | 2010-07-08 | 2010-07-08 | Single-phase voltage inverter (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010128352/07A RU2444111C1 (en) | 2010-07-08 | 2010-07-08 | Single-phase voltage inverter (versions) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2444111C1 true RU2444111C1 (en) | 2012-02-27 |
Family
ID=45852438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010128352/07A RU2444111C1 (en) | 2010-07-08 | 2010-07-08 | Single-phase voltage inverter (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2444111C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU168842U1 (en) * | 2016-11-10 | 2017-02-21 | Закрытое акционерное общество "НПЦ СпецЭлектронСистемы" | Two-channel PWM with double regulating effect on ramp voltage slope |
RU2797038C1 (en) * | 2023-02-15 | 2023-05-31 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") | Vehicle alternator excitation current regulator |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1150711A1 (en) * | 1982-08-13 | 1985-04-15 | Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Геофизической Техники | Frequency converter |
GB2171567A (en) * | 1985-01-23 | 1986-08-28 | Balay Sa | Induction heating of cooker hot plates |
US4638225A (en) * | 1983-04-08 | 1987-01-20 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus therefor in motor speed control |
RU2031534C1 (en) * | 1992-09-22 | 1995-03-20 | Евгений Михайлович Силкин | A c converter for power supply of inductor |
RU2040105C1 (en) * | 1992-01-23 | 1995-07-20 | Силкин Евгений Михайлович | A c converter for power supply of inductor |
DE10329064A1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | General Electric Co. | High power factor converter system and method |
-
2010
- 2010-07-08 RU RU2010128352/07A patent/RU2444111C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1150711A1 (en) * | 1982-08-13 | 1985-04-15 | Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Геофизической Техники | Frequency converter |
US4638225A (en) * | 1983-04-08 | 1987-01-20 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus therefor in motor speed control |
GB2171567A (en) * | 1985-01-23 | 1986-08-28 | Balay Sa | Induction heating of cooker hot plates |
RU2040105C1 (en) * | 1992-01-23 | 1995-07-20 | Силкин Евгений Михайлович | A c converter for power supply of inductor |
RU2031534C1 (en) * | 1992-09-22 | 1995-03-20 | Евгений Михайлович Силкин | A c converter for power supply of inductor |
DE10329064A1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | General Electric Co. | High power factor converter system and method |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU168842U1 (en) * | 2016-11-10 | 2017-02-21 | Закрытое акционерное общество "НПЦ СпецЭлектронСистемы" | Two-channel PWM with double regulating effect on ramp voltage slope |
RU2797038C1 (en) * | 2023-02-15 | 2023-05-31 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") | Vehicle alternator excitation current regulator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9166492B2 (en) | Multilevel voltage source converter and method for balancing capacitors | |
US10177682B2 (en) | Switching unit for a converter module for a multi-level energy converter | |
CA2807059C (en) | Solar power conversion system | |
KR20140131977A (en) | Control circuit | |
KR20140136515A (en) | Power electronic converter | |
US10498258B2 (en) | Multi-level medium-voltage power converter device having an AC output | |
EP3046246B1 (en) | Multilevel active rectifiers | |
US20130301325A1 (en) | Procedures for the Operation of an Electrical Circuit | |
RU163741U1 (en) | MULTI-PHASE RECTIFIER WITH CORRECTION OF POWER COEFFICIENT | |
RU2012148277A (en) | POWER TRANSFORM DEVICE | |
RU2444111C1 (en) | Single-phase voltage inverter (versions) | |
JP2013055753A (en) | Multilevel power converter | |
RU2421870C1 (en) | Single-phase bridge self-commutated voltage inverter (versions) | |
WO2016105272A1 (en) | Balancing circuit and inverter comprising the same | |
RU143467U1 (en) | PULSE VOLTAGE CONVERTER | |
RU2438225C1 (en) | Self-excited voltage inverter (versions) | |
RU98650U1 (en) | AUTONOMOUS VOLTAGE INVERTER | |
RU2461950C1 (en) | Low-frequency converter | |
RU2536162C2 (en) | Method for conversion circuit operation and device for realisation of this method | |
RU177680U1 (en) | Multifunction Pulse Converter | |
Biswas et al. | Harmonic reduction in single phase AC-AC converter | |
RU158318U1 (en) | ELECTRONIC LOAD SIMULATOR FOR TESTS OF SPACE ELECTRICITY POWER SUPPLY SYSTEMS | |
RU52539U1 (en) | MULTILEVEL AUTONOMOUS PHASE VOLTAGE INVERTER | |
RU183854U1 (en) | Half-bridge square-wave inverter with transformer-cycloconverter frequency divider | |
Esmaeel | Two-phases inverter fed from single phase supply, using phase shift control circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140709 |