SU1700721A1 - Устройство дл управлени инвертором напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в частотнорегулируемом электроприводе. Цель изобретени  -увеличение быстродействи . Это достигаетс  за счет устранени  фильтра на выходе измерительного преобразовател . Устройство дл  управлени  инвертором напр жени  содержит блок управлени  1. компаратор 2, Д-триггер 3, генератор тактовых импульсов стабильной частоты 4. В устройство введены инвертор 18, Т-триггер 19 и усилитель переменного тока 20, причем вход инвертора подключен к выходу генератора тактовых импульсов стабильной частоты 4, а выход - к входу Т-триггера 19, выход которого подключен к входу усилител  переменного тока 20, выход которого подключен к входам опорных сигналов модул тора 15 и демодул тора 17 блока обратной св зи 13.2 ил. (л с

Description

ч о о VI

го

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  частотно- регулируемого электропривода, а также в источниках электрической энергии с высоким качеством выходного тока.

Целью изобретени   вл етс  увеличение быстродействи  регулировани .

На фиг. 1 изображена функциональна  схема управлени  мостовым инвертором напр жени ; на фиг. 2 - эпюры напр жений на основных элементах схемы управлени .

Устройство дл  управлени  инвертором напр жени  содержит блок 1 управлени , компаратор 2, D-триггер З, генератор 4 тактовых импульсов стабильной частоты, однофазный мостовой инвертор 5 напр жени , выполненный на ключах 6-9, нагрузку 10, датчик 11 тока нагрузки, источник 12 питани , блок 13 обратной св зи, содержащий последовательно соединенные блок 14 гальванической разв зки, модул тор 15, первый усилитель 16 переменного тока, демодул тор 17, а также инвертор 18, Т-триг- гер 19, второй усилитель 20 переменного тока,

Один из входов компаратора 2 подключен к выходу блока 1 управлени . Выход компаратора 2 подключен к информационному входу D-триггера З, стробирующий вход которого подключен к выходу генератора 4 тактовых импульсов стабильной частоты , Инвертирующий выход D-триггера З подключен к управл ющим входам ключей 6 и 8, а инвертирующий выход - к управл ющим входам ключей 7 и 9. Вход инвертора 18 подключен к выходу генератора 4 тактовых импульсов стабильной частоты, а выход - к входу Т-триггера 19, выход которого подключен к входу усилител  20, выход которого подключен к входам опорных сигналов измерительного преобразовател  13, выход которого подключен к другому входу компаратора 2.

Устройство работает следующим образом .

На первый вход компаратора 2 подаетс  сигнал с выхода измерительного преобразовател  13, а на второй его вход - сигнал 21 задани , определ ющий амплитуду и частоту тока в нагрузке 10 инвертора 5. На выходе компаратора 2 по вл етс  сигнал логической Г, если 0 и - сигнал логического О, если ,Этот цифровой сигнал поступает на вход D-триггера З, имеющий , кроме того, счетный вход, пр мой и инверсный выходы. Триггер 3 измен ет свое состо ние в соответствии с входным сигналом только в моменты прихода на его счетный вход тактовых импульсов 23 (по по0

5

0

5

0

5

ложительному их фронту), следующих с частотой fo. Если Д 0, то на выходе компаратора 2 сигнал 1, и на пр мом выходе D-триггера З в момент прихода тактового импульса 23 по вл етс  сигнал Г, а на инверсном О. Через цепи управлени  ключами инвертора эти сигналы включают ключи 7 и 9 и выключают ключи 6 и 8 инвертора.

Ток нагрузки под действием приложенного отрицательного напр жени  уменьшаетс  и при достижении величины сигнала с датчика тока сигнала задани  становитс  Д) $1, Выходной сигнал компаратора 2 становитс  О, и в момент прихода тактового импульса на счетный вход триггера 3 на его пр мом выходе по вл етс  сигнал О, а на инверсном 1. Эти сигналы через цепи управлени  ключами включают ключи 6 и 8 и выключают ключи 7 и 9. Ток )н в нагрузке 10 начинает расти под действием положительного напр жени . Далее процессы повтор ютс , и ток нагрузки iH пульсирует с частотой равной или кратной тактовой около тока задани  13.

Ток нагрузки 1Н протекает через датчик 11,в блоке 14 гальванической разв зки преобразуетс  в сигнал, пропорциональный 1Н, и затем подаетс  на модул тор 15, где модулируетс  пр моугольными двухпол рными импульсами частотой 0,5, поступающими с усилител  20 переменного тока. Выходной сигнал модул тора

it II п - п + 0,5 .-То:

0

5

0

ki;

п+0,5

t

п + 1

0,5 f00,5 fo

где ,1 ...;

ki - общий коэффициент передачи датчика 11, блок 14 гальванической разв зки и собственно модул тора 15.

Далее выходной сигнал модул тора усиливаетс  усилителем 16 с коэффициентом усилени  К2 и демодулируетс  демодул тором 17 с коэффициентом передачи кз. Огибающа  выходного сигнала 22 демодул тора 17

1и, где ka ka.

Тогда сигнал задани , подаваемый на вход компаратора 2

1з fm slnw t,

где m,(o соответственно заданные амплитуда и кругова  частота тока нагрузки.

Пр моугольный однопол рный сигнал 5 23 тактовой частоты f0 подаетс  на счетный вход D-триггера З. Этот сигнал инвертируетс  схемой НЕ и полученный сигнал 24 поступает на Т-триггер 19. Выходной сигнал Т-триггера 25 представл ет собой однопол рные импульсы, следующие с частотой 0,5. Усилитель 20 отсекает посто нную составл ющую этого сигнала и усиливает его, Выходной сигнал усилител  в виде последовательности двухпол рных импульсов 26 с частотой 0,5 подаетс  на модул тор 15 и демодул тор 17 измерительного преобразовател  13. Таким образом, положительные фронты импульсов 26 опорной частоты сдвинуты относительно передних фронтов импульсов 23 тактовой частоты на величину 0,5/fo. Это приводит к тому, что срабатывание D-триггера З (и, соответственно, переключение ключей инвертора 6, 8 и 7, 9) возможно лишь в моменты времени, прихо- д щиес  на середины полупериодов импульсов 26 опорной частоты.

Сигнал 22 с выхода демодул тора состоит из импульсов с частотой несущей и содер- жит, кроме того, высокочастотные составл ющие, обусловленные коммутационными процессами в ключевых элементах модул тора и демодул тора. Поэтому в моменты времени, определ емые передними или задними фронтами импульсов 26 опор- ной частоты, возможны ложные срабатывани  компаратора 2. Однако они не вли ют на работу инвертора, так как сигнал с выхода компаратора 2, несущий информацию о знаке сигнала рассогласовани  и вызываю- щий соответствующее переключение ключей инвертора, считываетс  с компаратора 2 лишь в моменты времени, задаваемые передними фронтами тактовых импульсов 23, которые расположены во времени посере- дине полупериодов импульсов 26 опорной частоты. Следовательно, в эти моменты времени сравниваемый с сигналом задани  з сигнал 22 с демодул тора свободен от переходных коммутационных составл ющих (по- лагают, что длительность переходных коммутационных процессов много меньше периода следовани  импульсов опорной частоты ). При этом допущении коммутационные процессы в силовых ключах инвертора также не вли ют на правильность функционировани  схемы управлени , так как операци  сравнени  сигналов задани  и обратной св зи предшествует коммутации силовых ключей.

Claims (1)

1. Такое построение устройства управлени  инвертором исключает необходимость использовани  .фильтра на выход демодул тора дл  подавлени  опорной частоты и высокочастотных составл ющих переходных процессов, что повышает быстродействие контура регулировани  тока нагрузки. Формула изобретени  Устройство дл  управлени  инвертором напр жени , содержащее компаратор, подключенный одним из входов к выходу блока управлени , другой вход компаратора подключен к выходу блока обратной св зи, вход которого подключен к выходу датчика тока нагрузки, выход компаратора подключен к информационному входу D-триггера, стро- бирующий вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов стабильной частоты, выходы D-триггера предназначены дл  подключени  к управл ющим входам ключей моста инвертора, о т- личающеес  тем, что, с целью увеличени  быстродействи , в устройство введены инвертор, Т-триггер, усилитель переменного тока, блок обратной св зи выполнен в виде последовательно соединенных блока гальванической разв зки, вход которого использован как вход блока обратной св зи, модул тора, усилител  переменного тока и демодул тора, выход которого использован как выход блока обратной св зи, причем вход инвертора подключен к выходу генератора тактовых импульсов стабильной частоты , выход через Т-триггер к входу усилител  переменного тока, выход которого подключен к входам опорных сигналов модул тора и демодул тора блока обратной св зи.

   21

   4 з

   22

   гъ

   2Ь 25

   п.п п п п п. п п п п п.п г

   ШМЩ

   -+--- Т|Т

   1вкЛ Bmj.J « вк IMEUJ -Lxn

   f

   Ф(/г2