SU1089753A1 - Устройство дл управлени @ -фазным автономным инвертором напр жени - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ т-ФАЗНЬМ АВТОНОМНЫМ ИНВЕРТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ , содержащее задающий генератор, одним выходом соединенный с первьм Р-разр дным счетчиком на триггерах, который 2п логическими выходами подключен к одним входам основного дешифратора , пр мым выходом (п-1|-го триггера - с вцходным каскадом несдвигаемой последовательности, выходной каскад сдвигаемой последовательности импульсов, второй счетчик 2п логическими выходами соединенный с другими входами основного дешифратора , фазосдвигающий блок/ содержащий элементы И-НЕ, ИЛИ, два элемента И, причем первый выход основного дешифратора подключен к одному входу элемента И-НЕ, другой вход которого соединен с первым выходом блока управлени , второй выход которого соединен с одним входом первого элемента И, к другим входам которого подключены второй выход задающего генератора, второй вход основного дешифратора, выход элемента И-НЕ, соединенный с одним входом второго элемента И, другой вход которого подключен к перво му выходу задающего генератора, вы±Г :± ходы упом нутых элементов И соединены с входсьми элемента ИЛИ, выходом подключенного к входу второго счетчика ,отличающеес  тем, что, с целью улучшени  гармонического состава выходного напр жени  tn -фазного автономного инвертора напр жени , оно снабжено кольцевым распределителем несдвигаемых последовательностей m распределител ми сдвигаемых после довательностей на элементах И и элементе ИЛИ, триггером, дополнительным дешифратором на элементах И, причем кольцевой распределитель несдвигаемых последовательностей, содержащий i триггеров, входом соединен с пр мым выходом п-го триггера первого С 9 счетчика и своими i-логическими выходалш подключен к одним входам (Л i элементов И m распределителей сдан гаемой последовательности, а другие входы упом нутых элементов И соединены попарно и подключены к выходам элементов И дополнительного дешифратора , причем входы первого элемен- { та И дополнительного дешифратора под ключены к пр мому выходу (n-l)-ro | триггера и инверсным выходам ( го и (п-З)-го триггеров второго счет чика, а входы второго элемента И со к инверснь выходам (h -1 1-го и (п-2) го триггеров и пр мому выходу (п-3)го триггера второго счетчика, выходы О упом нутых j элементов И каждого из СО распределителей сдвигаемой последовательности подключены к входу элемента ИЛИ, который соединен с первыми входами двух элементов И, выходы которых подключены к выходному каскаду сдвигаемой последовательности импульсов, вторые входы элементов И подключены к пр мому и инверсному вы ходам триггера, счетный вход которого соединен с первым логическим выходом кольцевого распределител  несдвигаемой последовательности.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  многофазным айтономным инвертором напр жени . Известно устройство дл  управлени  Автономными инверторами, содержащее задающий генератор, делитель частоты, пересчетное кольцо, одновиб ратор, омический делитель напр жени  полупроводниковые реле, дешифратор, полупроводниковые ключи. Устройство позвол ет формировать выходное напр  жение автономного инвертора, состо щее из импульсов равной длительности , и осуществл ть его широтное регулирование путем изменени  длительноотей импульсов на равные интервалы С 1 . Недостатком устройства  вл етс  значительное искажение формы выходно го напр жени  автономного инвертора, что вызывает необходимость установки на его выходе фильтр-устройств значительной мощности. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство управлени  тиристорным преобразователем, содержащее задающий генератор, сдвигающее устройство . дешифратор, выходные каскады сдвигае мой и несдвигаемой последовательности импульсов,два счетчика,причем с целью управлени  m-фазным преобразователем каждый последующий триггер в счетчиках после первого соединены соответственно с пр мым или инверсным выходом триггеров предыдущего разр да. Выход ьое фазное напр жение преобразовател  представл ет собой последовательность одноуровневых импульсов равной длительности. Регулирование выходного напр жени  инвертора осуществл ет с  широтным способом путем изменени  длительностей формирующих выходные кривые импульсов на равные интервалы 12:1, . Недостатком указанного устройства гвл етс  плохой гармонический состав выходного напр жени  инвертора, кото рое содержит интенсивные гармоники HHSKOto пор дка, что приводит к росту мощности выходных фильтров и к ухудшению технико-экономических показателей преобразовател . Цель изобретени  - улучшение гармонического состава выходного регулируемого напр жени  m-фазного авто номного инвертора напр жени . Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство. Содержащее задающий генератор, одним выходом соединенный с первым п-разр дным счетчиком на триггерах, который 2п логическими вы ходами подключен к одним входам основного дешифратора, а пр мым выходом (п-11-го триггера - с выходным каска дом несдвигаемой последовательности, выходной каскад сдвигаемой последова тельноСти импульсов, второй счетчик, логическими выходами соединенный с другими входами основного дешифратора , фаэосдвигающий блок, содержащий элементы И-НЕ, ИЛИ, два элемента И, причем первый выход основного дешифратора подключен к одному входу элемента И-НЕ, другой вход которого соединен с первым выходом блока управлени  , второй выход которого соединен с одним входом первого элемента И, к другим входам которого подключены второй выход задающего генератора , второй вход основного дешифратора , выход элемента И-НЕ, соединенный с одним входом второго элемента И, другой вход которого подключен к первому выходу задающего генератора , а выходы упом нутых элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выходом подключенного к входу второго счетчика, снабженокольцевым распределителем несдвигаемых последовательностей ,m распределител ми сдвигаемых последовательностей на элементах И и элементе ИЛИ, триггером, дополнительным дешифратором на элементах И, причем кольцевой распределитель несдвигаемых последовательностей , содержащий i триггеров, входом соединен с пр мым выходом ц-го триггера первого счетчика и своими i-ло- гическими выходами подключен к одним входам элементов И m распределителей сдвигаемой последовательности, а другие входы упом нутых элементов И соединены попарно и подключены к выходам элементов И дополнительного дешифратора, причем входы первого элемента И дополнительного дешифратора подключены к пр мому выходу (ri-1)го тригтера и инверсным выходам (и-2)го и (ti-31-го триггеров второго счетчика , а входы второго элемента И к инверсным выходам (n-l)-ro и(п-2)го триггеров и пр мому выходу(п-З)го триггера второго счетчика, кроме того, выходы упом нутых i элементов И каждого из распределителей сдвигаемой последовательности подключены к входу логического элемента ИЛИ, который соединен с первыми входами двух дополнительных элементов И, выходы которых подключены к выходному каскаду сдвигаемой последовательности импульсов, вторые входы элементов И подключены к пр мому и инверсному выходам триггера, счетный вход которого соединен с первым логическим выходом кольцевого распределител  несдвигаемой последовательности. На фиг. 1 изображена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - времен ные диаграммы, характеризующие работу отдельных узлов устройства при на фиг. 3 - структурна  схема устройства с конкретной реализацией фазосдвигающего блока б.

Структурна  схема устройства (фиг. 1)содержит задающий генератор 1, соединенный первым выходом с входом первого двоичного п -разр дного счетчика 2, имеющего 2 п логических выходов (п пр мых и п инверсных;, с помощью которых он подсоединен к первому дешифратору 4. Кроме того, второй выход задающего генератора 1 соединен с фазосдвигающим блоком 6, причем каскады несдвигаемой последовательности и сдвигаемой последовательностей 7 и 8, распределитель несдвигаемой последовательности 9, дополнительный дешифратор 10 подключены к распределителю сдвигаемой последовательности 11. Распределитель несдвигаемой последовательности 9 состоит из триггеров 12-15 и подключен к дополнительному триггеру 16.Дополнительный дешифратор 10 состоит из элементов И 17 и 18. Распределитель 11 состоит из элементов И 19-22, подключенных через элемент ИЛИ 23 к одним входам элементов И 24 и 25, к другим входам которых подключен распределитель сдвигаемой последовательности 26. Фазосдвигающий блок 6 состоит из элементов И-НЕ 27, элементов И 28 и 29, элемента ИЛИ 30.

Устройство работает следующим образом .

Задающий генератор 1 подает импульсы на вход счетчика 2, который понижает частоту следовани  его импульсов в 2, где п- количество триггеров счетчика 2. С выхода(п-1)го триггера счетчика 2 сигналы подаютс  на выходной каскад 7 несдвигаемой последовательности, а с выхода П-ГО триггера - на кольцевой распределитель 9 несдвигаёмой последовательности . С пр мых выходов триггеров 12-15 распределител  9 поступают импульсы , сдвинутые относительно друг друга на интервал времени, равный , где Tg, - период выходного напр жени  автономного инвертора, управл емого предлагаемым устройством . Дл  случа , когда , выходные сигналы триггеров распределител  представлены на фиг. 2, а -г. Частоту выходного напр жени  инвертора задает триггер 16, переключающийс  по ререднему фронту сигналов, снимаемых с пр мого выхода первого триггера 12 распределител  9. Передние фронты выходных импульсов К элементов И 17 и 18 дешифратора 10 сдвинуты относительно заднего фронта каждого из i выходных импульсов распределител  9 на временные интервалы ц-t.B общем «гпучае дешифратор 10 имеет К элементов И,передние фронты выходных импульсов которых сдвинуты относительно заднего фронта каждого из i выходных импульсов распределител  на временные интервалы -t.Дл  случа ,когда

и , выходные импульсы дешифратора 10 показаны на фиг. 2, d - , а временные сдвиги передних фронтов этих импульсов относительно задних фронтов импульсов распределител  9 обозначены , ij , з . Устройство содержит hi распределителей 11 и 26, сдвигаемых сигналов, где т- число фаз автономного инвертора, каждый из которых на основании информации с распределител  9 распредел ет сигналы

0 дешифратора 10 по двум каналам. Причем сигналы первого канала, снимаемые с элемента И 24 каждого из распределителей сдвигаемой последовательности , позвол ют формировать по5 ложительную полуволну выходного напр жени  инвертора, а сигналы, снимаемые с элемента И 25 - отрицательную полуволну. Выходные сигналы распределител  11 дл  случа  , 6

0 представлены на фиг. 2,5 ,и , а форма выходного фазного напр жени  на фиг. 2,к . в предлагаемом устройстве минимальные временные интервалы i -1к соответствуют случаю, когда

5 ,( -е триггеры счетчиков 2 и 3 переключаютс  одновременно. Минимальные временные интервалы tvi-tj задаютс  способом подключени  элементов И дешифратора 10 к выходам триггеров

0 счетчика 3. Причем указанные минимальные интервалы выбираютс  такими, чтобы длительности импульсов, формирующих выходную кривую автономного и-нвертора (фиг. 2, к 1, модулировались

5 по синусоидальному закону. Увеличение фазового сдвига между импульсами п-ых триггеров счетчиков 2 и 3, осуществл емое блоком 6 по разрешающему сигналу на первом выходе управл ющего блока 5, приводит к увеличению

0 временных интервалов на равные временные отрезки. Фиксаци  нулевого фазового сдвига между моментами переключени  п-ых триггеров счетчиков 2 и 3, соответствующего минимальному

5 уровню выходного напр жени  автономного инвертора, и максимально допустимого сдвига, когда t, л(с«кй бых а уровень выходного напр жени  максимальный , осуществл етс  дешифратором

0 4 путем подачи запрещающего сигнала на сдвигающий блок 6. Уменьшение фазового сдвига между импульсами п-ых триггеров счетчиков 2 и 3 осуществл етс  по разрешающему сигналу на вто5 ром выходе управл ющего устройства. Количество ступеней регулировани  выходного напр жени  зависит ат числа разр дов h счетчиков и определ етс  Требовани ми, предъ вл емыми

0 потребителем к преобразователю и его устройству управлени .

Число триггеров i в распределителе несдвигаемых сигналов определ етс  требуемым качеством выходного напр жени  инвертора. С увеличением

5

числа указанных триггеров гармонический состав В1лходного напр жени  улучшаетс . Дл  формировани  сдвига между фазныАш напр жени кш преобразовател , равного ff /т., число 1 должно быть кратно числу т.

Число элементов И в дешифраторе 10 (К) равно , если j число четное и равно (1/21+1, если i число чечетное.

Использование предлагаемого устройства дл  управлени  гп-фазным авTOHOMHEJM инвертором позвол ет улучшить гармонический состав выходного регулируемого напр жени , что позвол ет уменьшить мощность выходных фильтров, а в случае использовани  инвертора без выходного фильтра уменьшить потери и неравномерность вращени  ротора асинхронных двигателей , вызванные наличием высших паразитных гармоник.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ tn-ФАЗНЫМ АВТОНОМНЫМ ИНВЕРТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее задающий генератор, одним выходом соединенный с первьаи η-разрядным счетчиком на триггерах, который 2п логическими выходами подключен к одним входам основного дешифратора, прямым выходом (η-l)-го триггера - с выходным каскадом несдвигаемой последовательности, выход· ной каскад сдвигаемой последовательности импульсов, второй счетчик 2п логическими выходами соединенный с другими входами основного дешифратора, фазосдвигающий блок, содержащий элементы И-НЕ, ИЛИ, два элемента И, причем первый выход основного дешифратора подключен к одному входу элемента И-НЕ, другой вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с одним входом первого элемента И, к другим входам которого подключены второй выход задающего генератора, второй вход основного дешифратора, выход элемента И-НЕ, соединенный с одним входом второго элемента И, другой вход которого подключен к первому выходу задающего генератора, выходы упомянутых элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выходом подключенного к входу второго счетчика,отличающееся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения tn -фазного автономного инвертора напряжения, оно снабжено кольцевым распределителем несдвигаемых последовательностей, m распределителями сдвигаемых последовательностей на элементах И и элементе ИЛИ, триггером, дополнительным дешифратором на элементах И, причем кольцевой распределитель несдвигаемых последовательностей, содержащий i триггеров, входом соединен с прямым выходом η-го триггера первого * _с счетчика и своими ΐ-логическими ® выходами подключен к ’одним входам i элементов И tn распределителей сдви!^ гаемой последовательности, а другие If входы упомянутых элементов И соеди- р» йены попарно и подключены к выходам элементов И дополнительного дешифра-е тора, причем входы первого элемента И дополнительного дешифратора под¹ ключены к прямому выходу (ц-1)-го триггера и инверсным выходам (h-2|го и (п-31-го триггеров второго счет^: чика, а входы второго элемента И к инверсньал выходам (η-11-го и(п-21го триггеров и прямому выходу (п-3)го триггера второго счетчика, выходы упомянутых ί элементов И каждого из распределителей сдвигаемой последовательности подключены к входу элемента ИЛИ, который соединен с первыми входами двух элементов И, выходы которых подключены к выходному каскаду сдвигаемой последовательности импульсов, вторые входы элементов И подключены к прямому и инверсному вы ходам триггера, счетный вход которого соединен с первым логическим выходом кольцевого распределителя несдвигаемой последовательности.