SU1403271A1

SU1403271A1 - Устройство дл формировани @ -фазной системы напр жений

Info

Publication number: SU1403271A1
Application number: SU853976698A
Authority: SU
Inventors: Юрий Васильевич Глушаков
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4778
Priority date: 1985-08-20
Filing date: 1985-08-20
Publication date: 1988-06-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл управлени преобразовател ми. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей . Устройство содержит последовательно соединенные преобразователь 1 напр жение - частота, счетчик 2 и дешифратор 3. Выходы реверсивных счетчиков 4, 5 соединены с цифрофункциональным генератором 6, выходы которого соединены с блоком 7 сумматоров . За счет введени в состав цифро- функционального генератора 6, делител 11 напр жени и четырех формирователей 13 в виде цифроаналоговых преобразователей обеспечиваетс строго симметрична система напр жений. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

4

О СО

к

: Изобретение относитс к электротехнике, а именно к устройствам дл управлени полупроводниковыми преобразовател ми, и может быть использовано в системах электропитани или электроавтоматике дл преобразовани посто нного напр жени в квазисинусоидальное, в полупроводниковых преобразовател х частоты дл многофазного асинхронного электропривода.

Цель изобретени - расширение функБС 7 напр жени (фиг. 1) выполнен на m двухвходовых сумматорах 14 напр жени . Первые входы сумматоров напр жени , имеющих номера от 1 до ш/2 и от m/2-fl до m соответственно, соединены с первым и четвертым входами БС 7. Вторые входы сумматоров напр жени , имеющие нечетный номер от 1 до т/2 и от т/2-4-1 до m соответственно соединены с вторым и щестым входами БС 7. Вторые входы сум:циональных возможностей путем формиро- 10 маторов напр жени , имеющие четный новани симметричной т-фазной системы на- : пр жений.

На фиг. 1 и 2 представлена функцио- 1альна схема предлагаемого устройстмер от 1 до т/2 и от т/2+2 до m соответственно , соединены с третьим и п тым входами БС 7. Сумматоры 14 напр жени выполнены с коэффициентами передачи по первому

ва, варианты исполнени ; на фиг. 3 - времен- , и второму входу, определ емыми выраже

30

35

;ные диаграммы, по сн ющие принцип рабо- ;ты устройства дл формировани шести- фазной системы напр жений , ). ; Устройство дл формировани т-фаз- |ной системы напр жений (фиг. 1, 2) содержит преобразователь напр жение - частота 20 (ПНЧ) 1, первый счетчик 2, первый дешифратор 3, соединенные последовательно. Выходы первого дешифратора 3, число которых равно двум, соединены с входами первого реверсивного счетчика 4 и входами вто- :рого реверсивного счетчика 5. Выходы пер- ;вого реверсивного счетчика 4 соединены с : первыми кодовыми входами (Ki) цифро- :функционального генератора (ЦФГ) 6. Вы- ходы второго реверсивного счетчика 5 сое- :динены с вторым кодовым входом (К2) ;ЦФГ 6. Выходы ЦФГ 6 соединены с одно- 1 именными входами блока 7 сумматоров, выводы которого с помощью ключей 8 соеди- |нены с суммирующими точками фаз A...Z. IУправл ющие цепи ключей 8 соединены с :выходами второго дешифратора 9, кото- ;рый входами через второй счетчик 10 св - ;зан с выходом первого счетчика 2. ЦФГ 6 ;содержит делитель напр жени (ДН) 11, выполненный на резисторах 12, имеющий первый , второй входы напр жени и выход, четыре формировател 13 в виде цифро- 40 аналоговых преобразователей (ЦАП), каждый из которых имеет первый, второй входы напр жени , кодовый вход и выход. Кодовые входы ЦДЦ и ЦДЦа соединены с первыми кодовым входом К1ЦФГ 6. Кодовые входы ЦАГЬ, ЦАЦ4, ЦАП5 соединены с вторым кодовым входом К2.ЦФГ 6. Первые входы напр жени ЦАПь ЦАП2, ЦАП-г соединены с первым входом напр жени ДН 11 и ЦФГ 6. Первые входы напр жени ЦАПз, ЦАП.1 и второй вход напр жени ЦАЦз соединены с вторым входом напр жени ДН 11 и ЦФГ 6. Первый вход напр жени ДН 11, выходы ЦАП,, ЦАПа, второй вход напр жени ДН 11, входы ЦАП.ч, ЦАП4, ЦАПз соответственно вл ютс первым , вторым, третьим, четвертым, п тым, 55 шестым, седьмым выходами ЦФГ 6, которые соединены с одноименными входами блока 7 сумматоров (БС).

45

50

ни ми: дл сумматоров напр жени , имеющих номер 1 и l+m/2:

Ki

2п-2

sin.u/m;

К2

-sin л/т.

дл сумматоров напр жени , имеющих номер от 2 до т/2 соответственно и на т/2 больше:

K, 2sinii - l,

m

K2 smj--sm

л m

( -1) m

- номер сумматора напр ни ;

m - число формируемых фаз; п - число ступеней напр жени на участке; 3,14...

БС напр жени 7 (фиг. 2) выполнен на двухвходовых сумматорах 14 напр жени . Первые и вторые входы сумматоров напр жени , имеюпд,ие номера 1 и , соединены с седьмым входом БС 7. Первые входы сумматоров напр жени , имеющих номер от 2 до т/2 и от 2+т/2 до т, соединены соответственно с первым и четвертым входами БС 7. Вторые входы сумматоров напр жени 14, имеющих четный номер от

2до т/2-1 и от номера m/2+З до т, соединены соответственно с вторым и шестым входами БС 7. Вторые входы сумматоров напр жени 14, имеющих нечетный номер от

3до т/2 и от m/2-f2 до m-1, соединены соответственно с третьим и п тым входами БС 7.

Сумматоры 14 напр жени выполнены с коэффициентами передачи по первому и второму входам, определ емыми выражением дл сумматоров напр жени номер 1:

БС 7 напр жени (фиг. 1) выполнен на m двухвходовых сумматорах 14 напр жени . Первые входы сумматоров напр жени , имеющих номера от 1 до ш/2 и от m/2-fl до m соответственно, соединены с первым и четвертым входами БС 7. Вторые входы сумматоров напр жени , имеющие нечетный номер от 1 до т/2 и от т/2-4-1 до m соответственно соединены с вторым и щестым входами БС 7. Вторые входы сумматоров напр жени , имеющие четный номер от 1 до т/2 и от т/2+2 до m соответственно , соединены с третьим и п тым входами БС 7. Сумматоры 14 напр жени выполнены с коэффициентами передачи по первому

Ki

2п-2

sin.u/m;

К2

-sin л/т.

K, 2sinii - l,

m

K2 smj--sm

л m

( -1) m

- номер сумматора напр ни ;

К, 0, (sin)

дл сумматоров напр жени 5f

К,-2(sin2m

ti--t н

дл сумматоров напр жени , имеющих четные номера от 2 до т/2-1 и соответственно m/2+l большие:

(J-l)-- 2-т

(j + l):t Zm.

sin

ii-ilfi, n-i.

2m

n

дл сумматоров напр жени , имеющих нечетные номера от 3 до т/2 и соответственно на т/2-1 большие:

()д .

Тт

2 sini:I-sin 2m

(j-2).4 2m

n- и

Твых

амплитудой

, j - номер сумматора напр жени ;

m - число формируемых фаз; п - число ступеней напр жени на участке л/т; п 3,14...

Устройство работает следующим образом. ПНЧ 1 преобразует напр жение U/ в регул рную последовательность импульсов с частотой, пропорциональной сигналу задани и/ и равной

f 2т., где m - число формируемых фаз;

п -число ступеней напр жени дл аппроксимации синусоиды на участке л/т;

частота выходного напр жени . С выхода ПНЧ 1 импульсы поступают на вход первого счетчика 2, число состо ний которого равно п. С выхода первого счетчика 2 сигнал через первый дешифратор 3 (фиг. 3) поступает на входы первого 4 и второго 5 реверсивных счетчиков, которые вырабатывают коды, необходимые дл формировани отдельных участков синусоиды . Сформированные счетчиками 4, 5 коды поступают соответственно на первый Ki и второй К2 кодовые входы ЦФГ 6. На первый а и второй а-2 входы напр жени ЦФГ 6 поступает напр жение UM, которое задает величину выходного напр жени , на выходах ЦФГ б имеем относительно общей точки устройства:

выход 15 - посто нное напр жение

Цм.

2

0

выходы 16, 1/ - квазитреугольные напр жени соответственно положительной и отрицательной пол рности:

выходы 18, 19 - квазитреугольные напр жени соответственно положительной и отрицательной пол рности, сдвинутые на фазовый угол л/т по отношению к напр жени м на выходах 16, 17;

выход 20 - двухпол рное квазитреугольное напр жение, совпадающее по фазе с напр жени ми на выходах 18, 19;

выход 21 - посто нное отрицательное напр жение.

Полученные сигналы с выходов ЦФГ 6 поступают на одноименные входы блока сум- 5 маторов БС 7. При этом на одном из входов каждого из сумматоров напр жени 14 поступает посто нное напр жение, а на другой квазитреугольное.

Каждый из сумматоров 14 напр жени (фиг. 1) от номера 1 до т/2 вырабатывает свой участок диапазона напр жени

0

синусоиды ал.

5

от

+ U,

(а О

S -Чй--до

+ LJMsin -, где а - номер диапазона напр

жени , общее число которых т/2; аппроксимированной синусоиды длительностью

25Г

-- и с частотой m

Сумматоры напр жени от номера m/2+l до m вырабатывают

0

участки -LJMsin

диапазонов (сх-1)

ги

л до -UMsin

напр жени 2л

от

ж

Таким об

разом, дл формировани положительных и отрицательных значений напр жений каждой фазы используютс одни и те же сумматоры напр жени , что позвол ет получить симметричную систему напр жени с чис.юм фаз 2 --- ; 256, а также симметричные системы напр жений с нечетным числом фаз.

Блок сумматоров напр жени (фиг. 2) формирует участки аппроксимируемой синусоиды , необходимые дл формировани двух невзаимосв занных систем напр жени с нечетным числом фаз, сдвинутых относительно друг друга на фазовый угол , где m -

нечетное число. Поэтому эти две системы образуют в целом систему напр жений с четным числом фаз. Сумматоры напр жени от

номера 1 до 1-+- вырабатывают двухпол рное квазитреугольное напр жение, сдвину- тое относительно друг друга на фазовый

угол , где m - нечетное число. Сумматоры напр жени от номера 2 до и от номе

ра 2-(- до m разбиты на две группы,

имеющие четный и нечетный номер. При этом сумматоры напр жени , имеющие четный номер, используютс дл формировани одной системы с нечетным числом фаз.

а другой, сдвинутой относительно первой системы на фазовый угол, используютс сумматоры с нечетным номером.

Рассмотрим формирование одной из систем с нечетным числом , например с использованием сумматоров напр жени , имеющих четный номер. Перва группа сумматоров в диапазоне номеров от 2 до формирует напр жение в диапазонах от

+ U«sin до +UMSin (, где 2w2fri

а - номер диапазона (сумматора напр жени в группе), общее число которых в положительной области, значений равно i- где m - нечетное число. Друга группа в диапазоне номеров от до m

Примечание: п- число ступеней напр жений на участке Г/т.

Использование предлагаемого устройства дл формировани гп-фазной системы напр жений позвол ет получать строго симметричные системы напр жений с числом фаз 256. Это достигаетс введением в состав ЦФГ делител напр жени и выполнением ЦФГ на четырех формировател х в виде ЦАП. Так как дл формировани положительной полуволны синусоиды используетс один и тот же элемент, что характерно и дл формировани отрицательных полуволн синусоиды, то.полученна система напр жений вл етс строго симметричной как в общем, так и в частности , т.е. при рассмотрении ее, как совокупности К т-фазных систем с нечетным числом фаз.

За счет выполнени ЦФГ на п ти формировател х с соответствующими коэффициентами передачи сумматоров напр жени обеспечиваетс сокращение числа ключевых элементов. В результате этого дл формировани т-фазной системы напр женнй с нечетным числом фаз используют m ключей (фиг. 2), а не 2т (фиг. 1), где т - нечетное число.

Claims

1. Устройство дл формировани т-фазной системы напр жений, содержащее преформирует участки синусоиды в тех же диапазонах , но отрицательной пол рности.

Сигналы с выходов БС 7 поступают к суммирующим точкам фаз A...Z через соответствующие ключи 10 в заданной последовательности , котора обеспечиваетс пор дком подачи управл ющих сигналов с выходов второго дещифратора 11, причем заданна последовательность обеспечиваетс при помощи второго счетчика 12, имеющего m состо ний и состо ние которого определ етс последовательностью импульсов, поступающих с выхода первого счетчика 2. Перед началом работы счетчики 2, 4, 5, 12 необхо- димо установить в начальное состо ние согласно таблице:

5

образователь напр жение - частота, первый счетчик, первый дещифратор, соединенные последовательно, второй дещифратор, входы которого св заны через второй счетчик с выходом первого счетчика, выходы - с управл юидими цеп ми ключей, цифрофунк- циональный генератор двухфазного квазитреугольного напр жени , выполненный на формировател х в виде цифроаналоговых

0 преобразователей, каждый из которых имеет первый и второй входы напр жени и кодовый вход, цифрофункциональный генератор имеет первый и второй кодовые входы , первый и второй входы напр жени , первый и второй реверсивные счетчики,

5 входы которых соединены с выходами первого дещифратора, а выходы - соответственно с первым и вторым кодовыми входами цифрофункционального генератора, блок сумматоров напр жени , входы которого соединены с входами цифрофункционального генератора, а выходы - через ключи с суммирующими точками фаз, отличающеес тем, что, с целью расщирени функциональных возможностей путем фор.миро- вани симметричной т-фазной системы напр жений , цифрофункциональный генератор дополнительно снабжен делителем напр жени на две равные части, имеющим первый и второй входы напр жени , и выполнен н& четырех формировател х, при

0

5

этом кодовые входы первого, третьего и второго, четвертого формирователей соединены соответственно с первым и вторым кодовыми входами цифрофункционального генератора, первый вход делител напр же- ни соединен с первым входом напр жени цифрофункционального генератора и первыми входами напр жени первого, второго формирователей, второй вход делител напр жени соединен с вторым входом напр жени цифрофункционального генера- тора и с первыми входами напр жени третьего, четвертого формирователей, выход делител напр жени через общую точку устройства св зан с вторыми входами формирователей , причем первый и второй вхо1

ды напр жени делител напр жени и выходы формирователей вл ютс входами цифрофункционального генератора.

2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что, с целью упрощени конструкции за счет уменьшени числа клю евых элементов , цифрофункциональный генератор снабжен п тым формирователем, при этом кодовый вход п того формировател соединен с вторым кодовым входом цифрофункционального генератора, первый и второй входы напр жени соединены соответственно с первым и вторым входами напр жени делител напр жени , и его выход вл етс одним из выходов цифрофункционального генератора.

1

в

I

.I -Ч

I 1 0 , 1

з

шдш

JT т

u

J

frr

ЛГ rrj

Ш

la

ДШ(г

ЦАП1

11 I

HI

III

..

r

ЦЩ

Г,

« .

/ Чу / ХУЧХХХ

ЧУХХХУЧУЧ ЧУ Х/

ffjr

/77

/ffT rn

iUJILL

55

/Г7

JLL

III

111

/:

/:%

r

f:

r