SU1661936A1 - Method for controlling inverter - Google Patents
Method for controlling inverter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1661936A1 SU1661936A1 SU884469734A SU4469734A SU1661936A1 SU 1661936 A1 SU1661936 A1 SU 1661936A1 SU 884469734 A SU884469734 A SU 884469734A SU 4469734 A SU4469734 A SU 4469734A SU 1661936 A1 SU1661936 A1 SU 1661936A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- current
- inverter
- voltage
- output
- pulses
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике. Цель изобретени - улучшение качества выходного тока инвертора напр жени за счет слежени за средним значением тока нагрузки, возможности регулировани первой гармоники тока, нагрузки до нул , ограничени максимальных значений тока нагрузки, синхронизации тактовых частот выходных фаз инвертора. Дл этого импульсы на включение ключей инвертора производ т в моменты подхода интегрированного разностного сигнала (сигналов задающего генератора 1 и датчика тока), при положительном модулирующем сигнале в моменты подхода снизу, а при отрицательном при подходе его сверху к нулевому уровню. В системе управлени инвертором напр жени при таком способе введен дополнительно интегратор 3, св занный своим выходом дополнительно с двум компараторами 6, 7, а выходы этих компараторов св заны с ключами 30 - 33 инвертора. 5 ил.The invention relates to electrical engineering. The purpose of the invention is to improve the quality of the inverter output current by tracking the average load current, the ability to control the first harmonic of the current, the load to zero, limit the maximum values of the load current, and synchronize the clock frequencies of the inverter output phases. For this, the pulses for turning on the inverter keys are produced at the moments of approaching an integrated difference signal (signals of the master oscillator 1 and current sensor), with a positive modulating signal at the moments of approach from below, and negative at approaching it from above to zero. In the inverter control system with this method, an additional integrator 3 is introduced, which is connected with its output to two more comparators 6, 7, and the outputs of these comparators are connected to the keys 30–33 of the inverter. 5 il.
Description
Изобретение относитс к электротехнике , а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано в регулируемых электроприводах переменного тока.The invention relates to electrical engineering, in particular to converter equipment, and can be used in adjustable AC electric drives.
Цель изобретени - улучшение качества выходного тока инвертора.The purpose of the invention is to improve the quality of the output current of the inverter.
На фиг.1 изображена блок-схема устройства управлени инвертором напр жени , реализующа способ; на фиг.2 - силова схема инвертора напр жени ; ха фиг.З - эпюры токов и напр жений в силовой схеме и системе управлени инвертором напр жени ; на фиг.4 - схема блока определени пол рности, формирующа импульсы, по длительности соответствующие времени протекани тока нагрузки, при котором пульсации тока не касаютс нулевой линии; на фиг.5 - эпюры токов и напр жений, по сн ющие принцип работы этого блока.Fig. 1 shows a block diagram of a voltage inverter control device implementing the method; Fig. 2 is a power circuit of a voltage inverter; ha fig. 3 - current and voltage plots in the power circuit and voltage inverter control system; Fig. 4 is a diagram of a polarity determination unit that generates pulses in duration corresponding to the duration of the load current flow at which the ripple current does not touch the zero line; Fig. 5 shows the diagrams of currents and voltages explaining the principle of operation of this unit.
Устройство содержит генератор 1 модулирующего сигнала (в данном случае трехфазный генератор модулирующего сигнала - ГМС), подключенный первым выходом к вычитающему узлу 2, к второму входу которого подключен выход силовой схемы инвертора , выход вычитающего узла 2 св зан с интегратором 3 и компараторами 4 и 5, вторые входы которых св заны с вторыми выходами ГМС 1. Выход интегратора 3 св зан с компараторами 6 и 7, на второй вход которых подаетс пороговое напр жение Un 0. Выходы компараторов 4-7 через триггеры 8 и 9, блок 10 определени пол рности, элементы НЕ 11 и 12, элементы И 13 и 14, триггер 15, элементы И 16-25 и элементы ИЛИ 26-29 св заны с силовыми ключами 30-33.The device contains a modulating signal generator 1 (in this case, a three-phase modulating signal generator — GMS) connected to the subtractive unit 2 by the first output, the output of the inverter power circuit is connected to the second input, the output of the subtractive node 2 is connected to the integrator 3 and the comparators 4 and 5 , the second inputs of which are connected to the second outputs of the HMS 1. The output of the integrator 3 is connected with comparators 6 and 7, to the second input of which the threshold voltage Un 0 is applied. The outputs of the comparators 4-7 through triggers 8 and 9, polarity determination unit 10 , uh ementy 11 and NOT 12, AND gates 13 and 14, flip-flop 15, AND gates 16-25 and OR elements 26-29 associated with power keys 30-33.
Инвертор напр жени (фиг.2) включает в себ ключи 30-33, выполненные на тиристорах с полным управлением, вентили 34- 37 обратного тока, фазу 38 нагрузки, датчик 39 тока нагрузки. Обведенный пунктиром блок 40 представл ет одну фазу инвертора. Две другие фазы 41 и 42 выполнены аналогично .The voltage inverter (Fig. 2) includes switches 30-33 performed on the thyristors with full control, reverse current valves 34-37, load phase 38, load current sensor 39. The dashed block 40 represents a single phase inverter. The other two phases 41 and 42 are similar.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Напр жение на нагрузке формируетс методом широтно-импульсной модул ции (фиг.Зб). При формировании положительного импульса на нагрузке включаютс ключи 30 и 33 или диоды 34 и 37. Отрицательные импульсы на нагрузке образуютс включением ключей 31 и 32 или диодов 35 и 36.The voltage across the load is generated by the pulse-width modulation method (Fig. 3b). When forming a positive impulse on the load, the keys 30 and 33 or the diodes 34 and 37 are turned on. Negative impulses on the load are formed by switching on the keys 31 and 32 or the diodes 35 and 36.
Нулевое напр жение на нагрузке при положительной полуволне тока нагрузки формируетс путем включени вентил 30 и диода 36, а при отрицательной - соответственно вентил 31 и диода 37.A zero voltage at the load at a positive half-wave of the load current is formed by turning on the valve 30 and the diode 36, and at a negative, respectively the valve 31 and the diode 37.
На участках вблизи перехода тока через ноль, когда ток нагрузки имеет знакоперен- ный характер, осуществл етс двупол рна широтно-импульсна модул ци . При токеIn the areas near the current zero crossing, when the load current is of the same sign, two-pole pulse-width modulation is performed. At current
нагрузки, имеющем только один знак, формирование напр жени производ т методом однопол рной широтно-импульсной модул ции.loads with only one sign, the voltage is generated by the unipolar pulse width modulation method.
Генератор 1 модулирующего сигналаBaseband Generator 1
0 (фиг.2) вырабатывает сигнал а, определ ющий форму выходного тока. На фиг.За в качестве примера приведен синусоидальный сигнал дл управлени одной фазой инвертора , на примере которой рассмотрен прин5 цип работы системы.0 (FIG. 2) generates a signal a, which determines the shape of the output current. Fig. 3a shows, as an example, a sinusoidal signal for controlling one phase of the inverter, for which the principle of the system operation is considered.
Работа двух других фаз происходит аналогичным образом,The other two phases work in the same way,
В узле 2 (фиг.1) модулирующий сигнал 3 вычитаетс из сигнала обратной св зи, про0 порционального току нагрузки н. Разностный сигнал ig. (фиг.Зг) поступает на компараторы 4 и 5 (фиг.1) и сравниваетс с пороговыми уровн ми ini и in2, которые поступают из блока 1. Пороговые уровни по5 втор ют по форме напр жение з, но имеютIn node 2 (Fig. 1), the modulating signal 3 is subtracted from the feedback signal proportional to the load current n. Difference signal ig. (Fig. 3d) goes to Comparators 4 and 5 (Fig. 1) and is compared with threshold levels ini and in2, which come from block 1. Threshold levels are 5 each of which are voltage, but have
посто нную амплитуду и не мен ютс приconstant amplitude and do not change when
изменении величины 3. В момент равенстваchange in magnitude 3. At the moment of equality
is величина порога 1П1 срабатывает компара тор 4 и импульс с его выхода переводитis threshold value 1П1 triggers comparator 4 and the pulse from its output translates
0 триггер 8 в такое состо ние, при котором снимаетс управл ющее напр жение с ключа 30, и, наоборот, переводит триггер 9 в такое состо ние, при котором с выхода триггера 9 поступает управл ющее напр жение0 the trigger 8 is in such a state that the control voltage is removed from the switch 30, and, conversely, transfers the trigger 9 to the state in which the control voltage comes from the output of the trigger 9
5 на включение ключа 31. Импульсы с выхода триггеров 8 и 9 показаны на фиг.Зж.д.5 to turn on the key 31. The pulses from the output of the flip-flops 8 and 9 are shown in FIG.
На вторые входы триггеров 8 и 9 поступают импульсы с -компараторов 6 и 7, наi вход которых поступает интегрированноеThe second inputs of the trigger 8 and 9 receive impulses from the –comparators 6 and 7, the input of which receives the integrated
0 интегратором 3 (фиг.Зг) напр жение lЈ. Причем компаратор 6 вырабатывает импульс при подходе интегрированного напр жени к нулевому уровню сверху, а компаратор 7 вырабатывает импульс при подходе интег5 рированного напр жени к нулевому уровню снизу.0 by integrator 3 (Fig. 3g), the voltage lЈ. Moreover, the comparator 6 generates a pulse when the integrated voltage approaches the zero level from above, and the comparator 7 produces a pulse when the integrated voltage approaches the zero level from the bottom.
Компаратор 5 срабатывает в моменты времени, когда напр жение itдостигает порога п2.Это вл етс информацией о необ0 ходимости смены пол рности импульсов напр жени на нагрузке. Импульсы с компаратора 5, проход через элементы И 13 и 14, управл ют триггером 15, импульсы с выхода которого Uf и L) (фиг.Зл.м) управл ютComparator 5 is triggered at times when the voltage it reaches the threshold n2. This is information about the necessity of changing the polarity of the voltage pulses on the load. The pulses from the comparator 5, the passage through the elements And 13 and 14, control the trigger 15, the pulses from the output of which Uf and L) (FIG. Ground) control
5 элементами 16-22 и 24 совпадени , через которые импульсы с триггеров 8 и 9 поступают на соответствующие ключи инвертора. Вторые входы элементов 13 и 14 управл ютс напр жением UQ+- и Uo- (фиг.Зд), вырабатываемым блоком 1. Положительный5 elements 16-22 and 24 coincidences, through which the pulses from the triggers 8 and 9 arrive at the corresponding inverter keys. The second inputs of the elements 13 and 14 are controlled by the voltage UQ + - and Uo- (FIG. 3), produced by the unit 1. Positive
импульс Uo+ соответствует положительной полуволне з, а отрицательный Uo- отрицательной .the impulse Uo + corresponds to a positive half-wave, and a negative Uo- negative.
Блок 10 вырабатывает импульсы, соответствующие по времени току нагрузки, ког- да он имеет в пределах такта один знак.Unit 10 generates pulses corresponding in time to the load current, when it has one sign within the clock cycle.
Согласно фиг.Зе ток нагрузки, начина с моментов t2 и до t4 (фиг.Зн), не касаетс нулевой оси и протекает в положительном направлении, а начина с ts и до t; только в отрицательном направлении. Задачей блока 10 вл етс выработка импульсов, выдел ющих эти интервалы времени (фиг.4 и 5).According to FIG. 3, the load current, starting with the moments t2 and up to t4 (FIG. 3H), does not touch the zero axis and flows in the positive direction, but starting with ts and up to t; only in the negative direction. The task of unit 10 is to generate pulses that separate these time intervals (Figures 4 and 5).
Рассмотрим выделение интервала , т.е. врем , когда ток нагрузки протекает в положительном направлении. Компаратором 43 вырабатываютс импульсы (фиг.ба), соответствующие моментам отрицательных значений тока при положительной полувол- не is. Передним фронтом этого импульса запускаетс одновибратор 44, выдающий импульс (фиг.56), по длительности равный некоторому заданному минимальному интервалу тока в отрицательном направлении. Одновременно им пул ьс(фиг.5а) подаетс на узел 45 выделени заднего фронта (УВЗФ), и вырабатываетс импульс, соответствующий заднему фронту (фиг.бв). Импульсы (фиг.5б,в) поступают на элемент 46 совпаде- ни , и вырабатываетс импульс (фиг.Бг), ко- торый по времени соответствует последнему пересечению тока нагрузки нулевой линии. Этот импульс запускает триггер 47, на выходе которого по вл етс импульс Uo, сбрасываетс триггер в момент времени, когда ток нагрузки снова коснетс нулевой линии.Consider the selection of an interval, i.e. the time when the load current flows in the positive direction. The comparator 43 produces pulses (fig. 1) corresponding to the moments of negative values of the current with a positive half-wavelength is. The front edge of this pulse triggers a one-shot 44, which gives a pulse (Fig. 56), equal in duration to a certain minimum current interval in the negative direction. At the same time, it is pulsed (Fig. 5a) and is fed to the trailing edge extraction unit 45 (AECD), and a pulse is generated corresponding to the trailing edge (Fig. Bb). The pulses (fig. 5b, c) arrive at the coincidence element 46, and a pulse is produced (fig. Bg), which in time corresponds to the last intersection of the load current of the zero line. This pulse triggers a trigger 47, at the output of which a pulse Uo appears, triggers the trigger at the moment when the load current again touches the zero line.
При отрицательной полуволне тока «3 аналогично работают элементы 48-52 (фиг.4). Здесь имеютс компаратор 48, аналогичный компаратору 42, реагирующий только на положительные значени тока нагрузки , одновибратор 49 узел 50 выделени заднего фронта, элемент 51 совпадени , триггер 52, на выходе которого по вл етс напр жение Do .With a negative current half-wave "3, elements 48-52 work similarly (figure 4). There is a comparator 48, similar to the comparator 42, which responds only to positive values of the load current, the one-vibrator 49, the falling edge separation unit 50, the coincidence element 51, the trigger 52, the output of which is the voltage Do.
На фиг.Зн,о,р представлены импульсы управлени , соответственно, ключами 30- 33, которые вырабатываютс в такой после- довательности, чтобы осуществить способ управлени инвертором путем формировани кривой напр жени , изображенной на фиг.Зб. Период формировани кривой выходного тока инвертора можно разбить на интервалы времени, показанные на фиг.Зн.FIG. 3c, o, p represents control pulses, respectively, of keys 30–33, which are produced in such a sequence as to implement the method of controlling an inverter by forming a voltage curve shown in FIG. 3b. The period of formation of the inverter output current curve can be divided into time intervals, shown in FIG.
Импульсы управлени ключом 30 вырабатываютс следующим образом. На интервале времени ti-t2 импульсы с выхода элемента 17 по вл ютс в результате совпадени напр жений Ug.U ,Uo ; на интервале времени ta-ta импульсы с выхода элементов 17 и 16 по вл ютс при совпадении напр жений Ua.U .Uo, на интервале времени - импульсы с выхода элемента 18 при совпадении напр жений Ug.U , инвертированное Uo .The control pulses of the key 30 are generated as follows. In the time interval ti-t2, the pulses from the output of element 17 appear as a result of the coincidence of the voltages Ug.U, Uo; in the time interval ta-ta, the pulses from the output of elements 17 and 16 appear when the voltages Ua.U.Uo coincide; in the time interval, the pulses from the output of element 18 when the voltage Ug.U coincides, inverted by Uo.
Импульсы управлени ключом 31 по вл ютс на интервале времени t-q-ts с выхода элемента 20 при совпадении Ua,U,Uo7Ha интервале времени ts-te - с выхода элемента 20 и 21 при совпадении Ug,U,Uo , на интервале времени te-t. ti-ta -,c выхода элемента 22 при совпадении Us.U , инвертированное Uo .The control key pulses 31 appear on the time interval tq-ts from the output of element 20 when Ua, U, Uo7Ha coincides with the time interval ts-te from the output of element 20 and 21 when Ug, U, Uo coincides, on the time interval te-t . ti-ta -, from the output of element 22 when Us.U coincides, inverted by Uo.
Импульсы управлени ключом 32 по вл ютс на интервале времени с выхода элемента 22 при совпадении Ue.U, инвертированное Uo , на интервале времени ti-t2 - с выхода элемента 23 при совпадении Ue.Uo, инвертированное Uo .The key control pulses 32 appear on the time interval from the output of element 22 when Ue.U coincides, inverted by Uo, and on the time interval ti-t2 from the output of element 23 when Ue.Uo coincides, inverted by Uo.
Импульсы управлени ключом 33 по вл ютс на интервале времени с выхода элемента 24 при совпадении Ug,U , инвертированное Uo ; на интервале времени - с выхода элемента 25 при совпадении Ug.Uo, инвертированное Uo .The key control pulses 33 appear on the time interval from the output of the element 24 when Ug, U coincides, inverted by Uo; on the time interval - from the output of the element 25 with the coincidence Ug.Uo, inverted Uo.
Изменение пороговых уровней 1П1 и П2 до нул при переходе тока нагрузки через ноль приводит к тому, что и формирование пульсаций тока происходит с нулевых значений или близких к ним.Changing the threshold levels 1P1 and P2 to zero when the load current passes through zero leads to the fact that the formation of current pulsations occurs from zero values or close to them.
Это обеспечивает идентичность частот высокочастотных импульсов по всем фазам инвертора, так как неизбежна небольша несимметри каналов управлени различных фаз не накапливаетс от полупериода к полупериоду. В результате добиваютс исключени низкочастотных биений момента двигател . Осуществл включение ключей инвертора в моменты подхода интегрированного (с помощью дополнительно введенного интегратора) разностного сигнала при положительном модулирующем сигнале снизу, а при отрицательном - в моменты подхода интегрированного сигнала сверху к нулевому уровню, осуществл етс контроль за средним значением на такте выходного тока.This ensures that the frequencies of high-frequency pulses are identical across all phases of the inverter, since the inevitable small asymmetry of control channels of different phases does not accumulate from half-period to half-period. As a result, low frequency beats of the engine torque are avoided. By turning on the inverter keys at the moments of approaching an integrated (using an additionally inserted integrator) difference signal with a positive modulating signal from below, and at a negative signal - at the moments of approach of the integrated signal from above to zero, the average value per output current clock is monitored.
Возможно регулирование первой гармоники тока нагрузки до нул , так как при 13 0 в фазах нагрузки остаютс только.зна- копеременные пульсации тока нагрузки со средним значением на такте и на полупериоде , равным нулю, так как напр жение на нагрузке такое как при двухпол рной ШИМ. Это также улучшает качество выходного тока инвертора.It is possible to regulate the first harmonic of the load current to zero, since at 13 0 in the phases of the load, only the alternating ripple of the load current with the average value per cycle and half period equal to zero is known, since the voltage on the load is the same as at double-pole PWM . It also improves the quality of the output current of the inverter.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884469734A SU1661936A1 (en) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | Method for controlling inverter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884469734A SU1661936A1 (en) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | Method for controlling inverter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1661936A1 true SU1661936A1 (en) | 1991-07-07 |
Family
ID=21393685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884469734A SU1661936A1 (en) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | Method for controlling inverter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1661936A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2564991C1 (en) * | 2014-05-05 | 2015-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Method of control of stand-alone inverter |
-
1988
- 1988-08-03 SU SU884469734A patent/SU1661936A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР Мг1064413, кл. Н 02 Р 7/42, 1983. Авторское свидетельство СССР № 1568181. кл. Н 02 Р 7/42, 1988. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2564991C1 (en) * | 2014-05-05 | 2015-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Method of control of stand-alone inverter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Marchesoni | High-performance current control techniques for application to multilevel high-power voltage source inverters | |
US4354223A (en) | Step-up/step down chopper | |
CA1220815A (en) | Control circuit for power converter apparatus | |
CA1197284A (en) | Gated asynchronous carrier modulation | |
US4361866A (en) | Power converter apparatus | |
Christiansen et al. | A synchronization technique for static delta-modulated PWM inverters | |
EP1378051B1 (en) | Apparatus and method of operating two switches | |
SU1661936A1 (en) | Method for controlling inverter | |
GB1578829A (en) | Circuit arrangement for generating a pulse-width-modulated carrier wave | |
US4599686A (en) | Method and apparatus for driving a transistorized polyphase pulse inverter | |
US4228491A (en) | Control method for a three-phase self-excited inverter | |
SU1319224A1 (en) | A.c.electric drive | |
SU785941A1 (en) | Reversible converter control device | |
Kukrer et al. | Sliding mode control of single-phase UPS inverters using a three-level hysteresis switching function | |
Dewan et al. | An input current-commutated three-phase PWM inverter | |
Uchida et al. | SDRE control of single phase PWM inverter using FPGA based hardware controller | |
RU2025877C1 (en) | Method of control over three-phase-to-constant voltage converter | |
SU1737675A1 (en) | Device for controlling autonomous inverter | |
SU780125A1 (en) | Dc-to-multiphase ac voltage converter | |
Biswas et al. | A new pwm control method for 3-phase auto-sequentially commutated current source inverters | |
SU1095344A1 (en) | Method of adjusting direct-type three-phase frequency converter | |
RU2155365C2 (en) | Procedure controlling alternating voltage | |
Sharma et al. | Unipolar and Bipolar PWM Inverter Fed Induction Motor | |
GB2146857A (en) | Controlling switches in an inverter | |
Tarique et al. | Efficient Topology of Voltage Source Inverter with Reduced number of Transistors |