SU1181097A1

SU1181097A1 - Устройство для управления регулируемым инвертором напряжения

Info

Publication number: SU1181097A1
Application number: SU833604446A
Authority: SU
Inventors: Yurij A Dmitrenko; Boris S Zarkhin; Boris E Kalashnikov; Valentin I Oleshchuk
Original assignee: Otdel Energetich Kibernet
Priority date: 1983-06-15
Filing date: 1983-06-15
Publication date: 1985-09-23

Description

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано при управлении регулируемыми автономными инверторами напряжения. 5

Цель изобретения - расширение частотного диапазона работы инвертора применительно к варианту формирования одноуровневого выходного Напряжения, состоящего из импульсов Ю одинаковых амплитуд.

На фиг.1 изображена функциональная схема предложенной системы/ на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства 15 (кривая выходного напряжения инвертора на нижнем частотном диапазоне формируется из пяти импульсов на полупериоде, Имеющих одинаковую амплитуду) . 20

Система уравнения содержит источник 1 управляющего напряжения, соединенный с усилителями 2-4 с нормированными и разными коэффициентами передачи. Усилители 2 и 3 связаны со 25 схемами 5 и 6 сравнения. Генератор 7 тактовых импульсов соединен с регистром 8 и с генератором 9 пилообразного напряжения. Сигнал от генератора 9 поступает на первые входы 10 компараторов 10-14 с выходными формирователями коротких импульсов.

Компараторы 10-13 подсоединены своими вторыми входами к ключам 1518, компаратор 14 связан с усилите- 35 лбм 4. Ключи 15 и 18 соединены с источниками 19 и 20 постоянного напряжения, ключи 16 и 17 связаны соответственно с усилителями 2 и 3. Управляющие Цепи ключей 15 и 16 сое- 40 динены с выходом блока 5 сравнения, а ключей 17 и 18 - с блоком 6 управления. Датчик 21 амплитуды пилообразного напряжения Соединен с генератором 9 и с блоками 5 и 6 сравнения. 45 Выходы компараторов 10-14 через элемент ИЛИ 22 присоединены к распределителю управляющих импульсов 23, к которому подключен также регистр 8.

Генератор 7 тактовых импульсов 50 синхронизирует работу генератора 9 пилообразного напряжения, выходной сигнал которого и_д(фиг.2). Частота следования импульсов генератора 7, формируемых в начале и в конце каждо-55 го полупериода, на всем диапазоне регулирования в два раза превышает частоту выходного Напряжения инвертора, соответственно в течение периода сигнала генератора 9 формируется полупериод кривой выходного напряжения инвертора. Напряжение и_д генератора 9 имеет постоянную крутизну и при изменении частоты генератора 7 меняется (фиг.2), а - Ь только его амплитуда.

Выходные сигналы - ϋ₄ нормированных усилителей, абсолютная величина которых зависит от напряжения источника 1 (фиг.2), причем ϋ<ρ Амплитуды напряжений источников 19 и 20, и О_го лежат в диапазоне и₃2 и₁₉ с и₂ , и₄ с и₂₀ < и₃ и наряду с коэффициентами передачи усилителей выбираются из условия обеспечения близкого к оптимальному гармонического состава выходного напряжения преобразователя.

В диапазоне пониженных выходных частот инвертора (фиг.2а) амплитуда пилообразного напряжения Цд, выделяемая датчиком 21, превышает величину напряжений всех усилителей. Выходной сигнал блоков 5 и 6 сравнения в этом режиме замыкает ключи 15-18 и на полупериоде выходной частоты в компараторах 10-14 производится последовательное сопоставление текущей |величины развертывающего напряжения Цд с сигналами усилителей и источников постоянного напряжения, в моменты равенства которых вырабатываются команды на формирование фронтов выходных импульсов, которые через элемент ИЛИ 22 идут на распределитель 23. При увеличении выходной частоты инвертора, осуществляемом повышением частоты следования импульсов генератора 7, амплитуда пилообразного напряжения Од уменьшается пропорционально росту частоты. В момент когда упомянутая амплитуда, выделяемая датчиком 21, сравнивается с•напряжением усилителя 2, срабатывает блок ’5 сравнения и выдает команду на размыкание ключей 15 и 16. Соответственно на полупериоде кривой выходного напряжения начинает формироваться на два импульса меньше (фиг.26).

При дальнейшем увеличении часто‘ты, начиная с момента равенства амплитуд напряжений ΙΙ5 и 11₃ по сигналу блока 6, размыкаются ключи 17

и 18, и на полупериоде выходного

3

сигнала инвертора формируется только один импульс (фиг.2в).

Смена полярности выходных импульсов осуществляется при предлагаемом алгоритме работы при помощи распределителя 23 в соответствии с выходными сигналами регистра 8, принимающего за период два состояния и представляющего в данном случае простейшее триггерное устройство, периодически перебрасываемое из одного состояния в другое тактовыми импульсами генератора 7.

Таким образом, добавление в систему небольшого числа элементарных логических блоков позволяет обеспечить практическое постоянство средней частоты коммутации вентилей инвертора и 'значительно расширить тем самым частотный.диапазон работы преобразователя. Коэффициент расширения частотного диапазона при

1181097 4

этом примерно равен начальному количеству импульсов в кривой выходного напряжения, так как при повышении частоты происходит последова5 тельное поэтапное уменьшение количества импульсов выходной кривой вплоть до одного импульса на полупериоде. Так, если первоначально в выходной кривой содержится пять 10 импульсов, то предельная частота мо жет быть увеличена примерно в пять раз. Кривая выходного напряжения при этом на пониженных частотах фор мируется из увеличенного количества 15 импульсов и характеризуется улучшенным гармоническим составом, что делает перспективным применение предложенной схемы в системах частотно-регулируемого электропривода, 20 обеспечивая рациональные режимы работы асинхронных двигателей, входящих в. их состав.

Фиг./

1181097

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМЫМ ИНВЕРТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее генератор тактовых импульсов, соединенный с регистром

и с генератором пилообразного напряжения, соединенным с датчиком амплитуды пилообразного напряжения и с первым входом компаратора, источник управляющего напряжения, соединенный с η нормированными усилителями, (п-1) из которых выходами соединены с первыми входами блоков сравнения и с соответствующими ключами, вторые входы блоков сравнения соединены с датчиком амплитуды пилообразного напряжения, и распределитель управляющих импульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона работы инвертора, оно снабжено 2(п-1) компараторами, (п-1) ключами, подключенными к (п-1) источникам постоянного напряжения, и элементом ИЛИ, причем компараторы выполнены с выходными формирователями коротких импульсов, η~й нормированный усилитель связан с вторым входом соответствующего компаратора, ® первые входы 2(ц-1)-х компараторов соединены с генератором пилообразного напряжения, выходы компараторов соединены с элементом ИЛИ, связанным с распределителем управляющих импульсов, вторые входы всех компараторов, кроме η-го, соединены с ключами, управляющие цепи ключей соединены между собой попарно и подключены к соответствующим блокам сравнения, а регистр подключен к распределителю управляющих импульсов.

51),,1,1181097

>

1

1181097
2