SU1358055A1 - Device for controlling d.c.to quasisinusoidal voltage converter with pulse-width modulation - Google Patents

Device for controlling d.c.to quasisinusoidal voltage converter with pulse-width modulation Download PDF

Info

Publication number
SU1358055A1
SU1358055A1 SU833709132A SU3709132A SU1358055A1 SU 1358055 A1 SU1358055 A1 SU 1358055A1 SU 833709132 A SU833709132 A SU 833709132A SU 3709132 A SU3709132 A SU 3709132A SU 1358055 A1 SU1358055 A1 SU 1358055A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
outputs
logical
inputs
elements
Prior art date
Application number
SU833709132A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Чесноков
Геннадий Сергеевич Мыцык
Original Assignee
Московский энергетический институт
Московский Текстильный Институт Им.А.Н.Косыгина
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 Московский энергетический институт, Московский Текстильный Институт Им.А.Н.Косыгина filed Critical Московский энергетический институт
Priority to SU833709132A priority Critical patent/SU1358055A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1358055A1 publication Critical patent/SU1358055A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в статических преобразовател х. Цель изобретени  - улучшение энергетических показателей. Устройство дл  управлени  преобразователем формирует выходное напр жение, не искажаемое реакцией нагрузки при наименьшей мощности управлени , обеспечиваемой за счет предельного уменьшени  дли- тельности управл ющих сигналов ключей трехфазного мостового инвертора. При этом удаетс  полностью устранить противотактные переключени  его ключей,что особенно важно при транзисторных вариантах построени  силовой .части преобразовател  (и,как следствие, устранить возможность возникновени  сквозных токов), а также уменьшить общее число коммутаций. 2 ил. (Q СО СП 00 ел СПThis invention relates to electrical engineering and can be used in static converters. The purpose of the invention is to improve the energy performance. The device for controlling the converter generates an output voltage that is not distorted by the load response at the lowest control power provided by limiting the duration of the control signals of the keys of the three-phase bridge inverter. In this case, it is possible to completely eliminate the counter-switching switching of its keys, which is especially important with transistor variants of building the power converter (and, as a result, eliminating the possibility of through-currents), as well as reducing the total number of switching. 2 Il. (Q CO SP 00 ate SP

Description

1one

1358055 21358055 2

Изобретение относитс  к электро- 26, а третий вход - к выходу трехфазного датчика 14 пол рности.выходного тока инвертора.The invention relates to an electric 26, and a third input to the output of a three-phase polarity sensor 14. an output current of an inverter.

технике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано при построении как централизованных источников вторичного электропитани  (ИВЭ) с синусоидальным выходным напр жением,так и децентрали- зованных ИВЭ,используемых при проекСв зи между выходами распределителе 8 импульсов, 1К-триггера 7, трех- фазного датчика 14 выходного тока инвертора и входами элементов 2И- НЕ 15-26 и ЗИ 27-32 выполнены такимtechnology, namely, converter technology, and can be used in the construction of both centralized sources of secondary power supply (IHE) with sinusoidal output voltage and decentralized IHE used in the projection between the outputs of the distributor 8 pulses, 1K-trigger 7, three-phase sensor 14 of the output current of the inverter and the inputs of the elements 2I- NOT 15-26 and ZI 27-32 are made

тировании электроприводов, преимущес- to образом, что на выходах элементовtirovaniye of electric drives, advantageously, that at the exits of elements

твенно в тех случа х, когда коэффициент мощности нагрузки cos (  вл етс  переменной величиной.This is true in those cases where the power factor of the load is cos (is variable.

Цель изобретени  - улучшение энергетических показателей преобразовател  15 гическими выражени ми cF и cF,The purpose of the invention is to improve the energy performance of the converting phrases cF and cF,

2И-НЕ 15 и 16, например, перво второго каналов логического уз формируют последовательности и сов, определ емые соответствен2I-NOT 15 and 16, for example, the first and second channels of a logical node form sequences and owls, defined respectively

за счет устранени  противотактных переключений ключей стойки инвертора и уменьшени  до минимально необходимой мощности управл ющего сигнала.by eliminating counter-switching switches of the inverter rack keys and reducing the control signal to the minimum necessary power.

На фиг.1 представлен преобразова- 20 тель посто нного напр жени  в квази- о синусоидальное; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие принцип работы преобразовател .Fig. 1 shows a DC converter in a quasi-sinusoidal voltage; Fig. 2 shows timing diagrams explaining the principle of operation of the converter.

Устройство дл  управлени  трехфаз- 25 libiM мостовым инвертором 1 содержит задающий генератор 2, к выходу которого подключены два делител  3 и 4 частоты, через элемент 2ИЛИ 5 св занные со счетным входом, а через эле- 30 мент 2И-НЕ 6 - с установочным 1-вхо- дом 1К-триггера 7, на К-вход которого подаетс  логическа  единица (напри-: мер, подключен к плюсовой шине питани ). Выход элемента 2И-НЕ 6 подключен также к входу трехканального распределител  8 импульсов, выполненного по пересчетной схеме, например, на трех 1К-триггерах 9.- 11. ВыходыThe device for controlling three-phase-25 libiM bridge inverter 1 contains a master oscillator 2, to the output of which two dividers 3 and 4 frequencies are connected, through element 2 OR 5 connected to a counting input, and through element 2I-NOT 6 - to the installation 1 -Input 1K-trigger 7, to the K-input of which a logical unit is fed (for example: measures connected to the positive power bus). The output of element 2И-НЕ 6 is also connected to the input of a three-channel distributor 8 pulses, made according to a scaling circuit, for example, on three 1K-flip-flops 9.- 11. Outputs

выходах логических элементов 2И-НЕ 21 и 22 - последовательности импульсовthe outputs of logic elements 2I-NOT 21 and 22 - a sequence of pulses

(cF)a и cFa, а на выходах логических элементов ЗИ 27 и 28 - последовательности импульсов cFacFIд и cFacFI,,.(cF) a and cFa, and at the outputs of the logic elements ZI 27 and 28 - the sequence of pulses cFacFId and cFacFI ,,.

Аналогично выполнены и другие каналы логического узла 12, на остальных выходах которого формируют последовательности импульсов, опре- , дел емые следующими логическими выражени ми: на выходе элемента ЗИ 29 аКЪаР ,элемента ЗИ 30 - aF baFIg,элeмeн- )FIc ,элемента ЗИ 32 - ЪFcЪFI„. На выходе логического узлаOther channels of logic node 12 are similarly executed, at the remaining outputs of which form a sequence of pulses, defined by the following logical expressions: at the output of the ZI 29 aCaAR element, the ZI 30 element - aF baFIg, element-) FIc, the ZI element 32 - "Fcbf" Output logic node

СWITH

12 включен усилительно-разв зываю- ющий узел 13, обеспечивающий необхо-. димое согласование выходных каскадов блока управлени  и входных каскадов трехфазного мостового инвертора 112 is switched on the amplifier-decoupling unit 13, which provides the necessary. Maximum matching of the output stages of the control unit and the input stages of the three-phase bridge inverter 1

преобразовател .converter

II

Трехфазный датчик 14 пол рности . распределител  8 импульсов и 1К-триг- 40 выходного блока инвертора может иметь гера 7 подключены к входам логичес- различные варианты исполнени . НаThree-phase sensor 14 polarity. the distributor 8 pulses and 1K-trig-40 of the output block of the inverter can have a power 7 connected to the inputs of the logical versions. On

3535

кого узла 12, выходы которого через усилительно-разв зывающий узел 13 . св заны с управл ющими входами ключей трехфазного мостового инвертора 1. К выходным выводам последнего подключен трехфазный датчик 14 пол рности выходного тока инвертора с пр мыми и инверсными выходами.node 12, the outputs of which are through the amplifier-uncoupling node 13. connected to the control inputs of the keys of the three-phase bridge inverter 1. The three-phase sensor 14 of the polarity of the output current of the inverter with the direct and inverse outputs is connected to the output pins of the latter.

Каждый из шести каналов логического узла 12 содержит последовательно соединенные элементы 2И-НЕ 15-20 (входы которых образуют входы логического узла 12), элементы 2И-НЕ 21- 26, свободные входы которых подключены к соответствующим входам одного из элементов 2И-НЕ 15-20, и элементы ЗИ 27-32, два входа которых подключены к ВЕ.гходам элементов 2И-НЕ 15Св зи между выходами распределителе 8 импульсов, 1К-триггера 7, трех- фазного датчика 14 выходного тока инвертора и входами элементов 2И- НЕ 15-26 и ЗИ 27-32 выполнены такимEach of the six channels of the logical node 12 contains the series-connected elements 2И-НЕ 15-20 (the inputs of which form the inputs of the logical node 12), the elements 2И-НЕ 21-26, the free inputs of which are connected to the corresponding inputs of one of the elements 2И-НЕ 15- 20, and ZI elements 27-32, two inputs of which are connected to BE paths of elements 2I – 15–15 between the outputs of the distributor 8 pulses, 1K flip-flop 7, three-phase sensor 14 of the output current of the inverter and the inputs of elements 2I – NO 15 26 and ZI 27-32 are made as follows.

гическими выражени ми cF и cF,in terms of cF and cF,

2И-НЕ 15 и 16, например, первого и второго каналов логического узла 12 формируют последовательности импульсов , определ емые соответственно лона2I-NOT 15 and 16, for example, the first and second channels of the logical node 12 form a sequence of pulses, defined respectively

выходах логических элементов 2И-НЕ 21 и 22 - последовательности импульсовthe outputs of logic elements 2I-NOT 21 and 22 - a sequence of pulses

(cF)a и cFa, а на выходах логических элементов ЗИ 27 и 28 - последовательности импульсов cFacFIд и cFacFI,,.(cF) a and cFa, and at the outputs of the logic elements ZI 27 and 28 - the sequence of pulses cFacFId and cFacFI ,,.

Аналогично выполнены и другие каналы логического узла 12, на остальных выходах которого формируют последовательности импульсов, опре- , дел емые следующими логическими выражени ми: на выходе элемента ЗИ 29 фиг .1, например, он выполнен по схеме трансформаторов 33-35 тока, вторичные обмотки которых подключены к схеме усилителей-формирователей 36- 38 импульсов, функциональной характеристикой которых  вл етс  преобра- квазисинусоидального сигнала (выходного тока преобразовател , работающего на реактивную нагрузку) в однопол рный нормированный сигнал в коде 0-1 (например, усилитель мощности , компаратор или триггер Шмитта), Выходы усилителей-формирователей 36Other channels of logic node 12 are similarly executed, at the remaining outputs of which form pulse sequences defined by the following logical expressions: at the output of element ZI 29 of Fig. 1, for example, it is made according to the circuit of current transformers 33-35, secondary windings which are connected to the circuit of the amplifier-formers 36–38 pulses, the functional characteristic of which is the conversion of a quasi-sinusoidal signal (the output current of the converter operating on a reactive load) into a unipolar normalized in 0-1 minutes signal code (e.g., a power amplifier, a comparator or a Schmitt trigger) outputs shaping amplifiers 36

5555

38 импульсов образуют пр мой выход датчика 1(6,0) подключены также к инверторам 39-41, выход1.1 которых бразуют инверсный выход датчика ЛСв.с).38 pulses form the direct output of sensor 1 (6.0) also connected to inverters 39-41, the output of which 1.1 emit the inverse output of the sensor LS).

с учетом существующей элементной базы микросхем, например cepi-M 155, 133 или 134 элементы, реализующие функцию элементов ЗИ-27-32, целесообразно выполнить в виде последовательно включенных элементов ЗИ-НЕ 42-47 и НЕ 48-53, как показано на фиг.1.taking into account the existing element base of the microcircuit, for example, cepi-M 155, 133 or 134 elements, realizing the function of the elements ZI-27-32, it is advisable to perform in the form of series-connected elements ZI-NO 42-47 and HE 48-53, as shown in FIG. .one.

Принцип работы преобразовател  по сн етс  временными диаграммами, приведенными на фиг.2, где обозначены и,д - выходное фазное напр жениеThe principle of operation of the converter is explained by the time diagrams shown in Fig. 2, where u is denoted, g is the output phase voltage.

трехфазного мостового инвертора I, . ч . тthree-phase bridge inverter i,. h t

, , - основна  гармоник выходного фазного тока дл  разных значений коэффициента мощности на- - грузки преобразовател  (coscf О, cos tp ц 0,8.67 - отстающий, cos Ч ц  ,, is the main harmonic of the output phase current for different values of the power factor of the converter load (coscf О, cos tp Ц 0.8.67 - lagging, cos cos ц

,867 - опережающий), 1,,, l , 867 - leading), 1 ,,, l

W А J W A J

,4д - выходные сигналы трехфазного датчика 14 пол рности выходного тока инвертора (фаза А) дл  соответствующих значений сов ( , Ug - импульсы на выходе задающего генератора 2, и, и - импульсы с выходов делителе 3 и 4 частоты., 4d are the output signals of the three-phase sensor 14 of the polarity of the output current of the inverter (phase A) for the respective values of co ((Ug are the pulses at the output of the master oscillator 2, and u are the pulses from the outputs of divider 3 and 4 frequencies).

После операции логического суммировани  на выходе элемента 2ИЛИ 5 формируют последовательность импульсов , а после операции логического умножени  и инверсии - последовательность импульсов IL (на выходе элемента 2И-НЕ 6), в соответствии с которыми определ ют состо ние 1К-триг- гера 7 и распределител  8 импульсов , На выходах 1К-триггеров 9-11 имеют место пр мые и инверсные последовательности импульсов (j и и -U(, . со сдвигом между собой.After the logical summing operation, the output of element 2IL 5 forms a sequence of pulses, and after the operation of logical multiplication and inversion, a sequence of pulses IL (at the output of element 2И-НЕ 6), according to which the state of the 1K-trigger 7 and the distributor is determined 8 pulses. At the outputs of the 1K-flip-flops 9-11, there are direct and inverse sequences of pulses (j and -U (,. With a shift between them).

ютare

На К-выходе 1К-триггера 7 формиру- последовательность модулированныхAt the K-output of the 1K flip-flop 7, form a sequence of modulated

по длительности импульсов F - U . Соответственно обозначены последовательности импульсов и на выходах элементов 2И-НЕ 15-26 U,--U2g и элементов ЗИ 27-32 и,-у выходах последних формируют сигналы, определ емые вьш1еприведенными логическими вьгралсени ми, которые после усилени  и необходимой гальванической разв зки в усилительно-разв зывающем узле 3 поступают на управл ющие входы трехфазного мостового инвертора 1. В соответствии с алгоритмом работы на выходе преобразовател  формируют напр жение с ШИМ ( , фиг.2). Таким образом, предлагаемый преобразователь по сравнению с извеby pulse duration F - U. Sequences of pulses are respectively indicated and at the outputs of elements 2I-NOT 15-26 U, - U2g and elements ZI 27-32 and, - at the outputs of the latter, form the signals defined by the above logical controls, which, after amplification and the necessary galvanic isolation the amplifier-decoupling unit 3 is fed to the control inputs of the three-phase bridge inverter 1. In accordance with the operation algorithm, a voltage with PWM is formed at the output of the converter (, Fig.2). Thus, the proposed converter compared with the known

80558055

стным формирует вьгходное напр жениеi не искажаемое реакцией нагрузки при наименьшей МОЩРЮСТИ управлени , обеспечиваемой за счет предельного уменьшени  длительности управл ющих сигналов ключей трехфазного мостового инвертора 1. При этом удаетс  полностью устранить противотактные переключени  его ключей, что особенно важно при транзисторных вариантах построени  силовой части преобразовател  (и, как следствие, устранить возможность возникновени  сквозных 15 токов ), а также уменьшить общее числоIt forms an input voltage that is not distorted by the load response with the lowest POWER control provided by limiting the duration of the control signals of the keys of the three-phase bridge inverter 1. In this case, it is possible to completely eliminate the counter-switching of its keys, which is especially important for transistor variants of the power part of the converter ( and, as a result, eliminate the possibility of the occurrence of through 15 currents), as well as reduce the total number

10ten

0 25 „0 25 „

0 5 0 5

00

коммутации.commutation.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  управлени  преобразователем посто нного напр жени  в квазисинусоидальное с РММ, содержащее задающий генератор, к выходу которого подключены два делител  частоты , через элемент 2ИЛИ подсоединенные к счетному входу и элемент 2И- НЕ - к установочному 1-входу IK- триггера, и трехканальный распределитель импульсов, выполненный по пересчетной схеме с пр мыми и инверсными выходами а, а, Ъ, Ъ, с, с, своим входом соединенный с выходом элемента 2И-НЕ, а выходами - с входами логического узла, выполненного в виде шести каналов, каждый из которых включает в себ  два элемента 2И-НЕ, причем св зи между их входами и выходами с F-выходом 1К-триггера и выходом распределител  импульсов определ ютс  соответственно логическими выражени ми cFa, bFc, аГЪ, cFa bFc, iFb, cF, bF, aF, cF, bf, aF , о т 5Device for controlling a constant-voltage quasi-sinusoidal converter with a PMM, containing a master oscillator, to the output of which two frequency dividers are connected, via element 2IL or connected to the counting input and element 2IN-NOT to the installation 1 input of the IK trigger and three-channel distributor impulses made according to a scaling circuit with direct and inverse outputs a, a, b, b, c, c, with its input connected to the output of element 2I-NOT, and outputs to the inputs of a logical node made in the form of six channels, each which includes two 2I-NOT elements, and the connections between their inputs and outputs with the F output of the 1K flip-flop and the output of the pulse distributor are determined by the logical expressions cFa, bFc, aH, cFa bFc, iFb, cF, bF, respectively, aF, cF, bf, aF, o t 5 00 5five л и чающеес  тем, что, с целью улучшени  энергетических показателей преобразовател  при работеand that, in order to improve the energy performance of the converter during operation его на нагрузку с измен ющимс  к к отстающим, так и опережающим углом нагрузки, оно снабжено трехфазным датчиком пол рности выходного тока инвертора с пр мь ми и инверсными выходами 1д() -Л(б, с) а каждый канал логического узла снабжен логическими элемента1-1и, выполн ющими функцию ЗИ, причем св зи между его входами, выходами элементов 2И-НЕ и трехфазного датчика выходного тока инвертора определ ютс  дл  шести оканалов логического узла соответст- венно ло.Ическим1 Ш11ра)ни. 21н.its load with varying to the lagging and leading load angle, it is equipped with a three-phase polarity sensor of the inverter output current with direct and inverse outputs 1e () -L (b, c) and each channel of the logical node is equipped with logical elements1 -1i, which perform the function of the ZI, and the connections between its inputs, the outputs of elements 2I-NOT and the three-phase sensor of the output current of the inverter are determined for the six logical channels of the logical node, respectively. 21n aPTjaFIaPTjaFI 6565 aFbaFIaFbaFI 8 eight I I INI I II Ml II I II Hill mini I   III a I .I I INI I II Ml II I II Hill mini I III a I. 4e ii-,13.} -innn пллл r-innji nr-tn n nrLrui ..4e ii-, 13.} -Innn pll r-innji nr-tn n nrLrui .. mjajinr.mjajinr. nJiflOJLana-tuannrzrrr:::nJiflOJLana-tuannrzrrr ::: ii ГЗПЛЛ.GSPL. ГГ «)YY ") .).| ).). | ) Составитель О.ПарфеноваCompiled by O. Parfenova CLTULCLTUL Фиг. гFIG. g tt ТT тt 7 7 Редактор П.Гереши Техред М.ДидыкEditor P.Geershi Tehred M.Didyk Заказ 6006/55 Тираж 659ПодписноеOrder 6006/55 Circulation 659Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб.,д.4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4 Корректор Л.ПилипенкоProofreader L. Pilipenko
SU833709132A 1983-12-30 1983-12-30 Device for controlling d.c.to quasisinusoidal voltage converter with pulse-width modulation SU1358055A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833709132A SU1358055A1 (en) 1983-12-30 1983-12-30 Device for controlling d.c.to quasisinusoidal voltage converter with pulse-width modulation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833709132A SU1358055A1 (en) 1983-12-30 1983-12-30 Device for controlling d.c.to quasisinusoidal voltage converter with pulse-width modulation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1358055A1 true SU1358055A1 (en) 1987-12-07

Family

ID=21106747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833709132A SU1358055A1 (en) 1983-12-30 1983-12-30 Device for controlling d.c.to quasisinusoidal voltage converter with pulse-width modulation

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1358055A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 633128, кл. Н 02 Р 13/16, 1976. Авторское свидетельство СССР № 1166247, кл. Н 02 Р 13/18, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Matsui et al. Application of parallel connected NPC-PWM inverters with multilevel modulation for AC motor drive
Sirisukprasert Optimized harmonic stepped-waveform for multilevel inverter
US20050242858A1 (en) Apparatus and method for synchronized distributed pulse width modulation waveforms in microprocessor and digital signal processing devices
US5747958A (en) Circuit arrangement for powering a two-phase asynchronous motor
US6671330B1 (en) Power amplifier
SU1358055A1 (en) Device for controlling d.c.to quasisinusoidal voltage converter with pulse-width modulation
Najafi et al. Multilevel inverters for photovoltaic energy systems in hybrid-renewable energy systems
SU1422342A1 (en) D.c. to three-phase quasisine voltage converter
JP2001177997A (en) Parallel operation circuit of power converter
SU1554096A1 (en) Bridge inverter
RU1793523C (en) Converter with multiphase pulse-duration modulator
SU1511833A1 (en) Device for controlling d.c. to quasisine a.c. voltage converter
SU1035758A1 (en) Stepped quasi-sine output voltage inverter
SU1305817A1 (en) D.c.voltage-to-three-phase quasisine voltage converter
SU1658346A1 (en) Dc-to-three-phase-ac voltage converter
SU1234934A2 (en) Two-zone direct converter of frequency and phase number operating in current source mode
SU1644331A1 (en) Device for dc-to-three-phase voltage converter control
Dehmlow et al. Comparison of resonant converter topologies
SU1121757A1 (en) Voltage converter
SU1624634A1 (en) Device for controlling bridge inverter
SU1229929A1 (en) Device for controlling three-phase bridge inverter
SU1474814A1 (en) Inverter cell control unit
SU1473052A1 (en) Method of converting dc voltage to quasi-sine ac voltage
SU1182545A1 (en) Function cenerator
SU1112523A1 (en) Control unit for polyphase bridge rectifier converter