SU1737685A1 - Method of conversion of constant voltage into quasi- sinusoidal stepped one - Google Patents
Method of conversion of constant voltage into quasi- sinusoidal stepped one Download PDFInfo
- Publication number
- SU1737685A1 SU1737685A1 SU884655571A SU4655571A SU1737685A1 SU 1737685 A1 SU1737685 A1 SU 1737685A1 SU 884655571 A SU884655571 A SU 884655571A SU 4655571 A SU4655571 A SU 4655571A SU 1737685 A1 SU1737685 A1 SU 1737685A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- voltage
- intervals
- voltages
- frequency
- angle
- Prior art date
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Использование: преобразование посто нного напр жени в квазисинусоидальное ступенчатое переменное напр жение дл систем вторичного электропитани и электропривода . Сущность изобретени : преобразователь , реализующий предложенный способ, состоит из нескольких чеек. Формируемые в каждой чейке пр моугольные выходные напр жени взаимно сдвинуты на одинаковый угол у. Дл регулировани значени выходного напр жени в каждом таком напр жении формируют импульсы противоположной пол рности повышенной частоты и регулируемой длительности а При этом данные импульсы формируютс в одной половине чеек L/2 на начальных 2/3 каждого полупериода, а в другой половине чеек L/2 - на конечной 2/3 каждого полупериода . Полученные выходные напр жени чеек суммируют в общем контуре. 5 ил. (Л СUse: Conversion of DC voltage to quasi-sinusoidal step-alternating voltage for secondary power supply and electric drive systems. The essence of the invention: the converter that implements the proposed method consists of several cells. The rectangular output voltages generated in each cell are mutually shifted by the same angle y. To adjust the output voltage in each such voltage, pulses of opposite polarity of increased frequency and adjustable duration are formed. At the same time, these pulses are formed in one half of the L / 2 cells at the initial 2/3 of each half-period - on the final 2/3 of each half period. The resulting output cell voltages are summarized in a common contour. 5 il. (Ls
Description
Изобретение относитс к области преобразователей техники и может быть использовано при построении источников вторичного электропитани централизованного типа с низкочастотным выходом повышенной мощности в тех случа х, когда требуетс согласование, с гальванической разв зкой, уровней входного и выходного напр жений, повышенное качество преобразованной электрической энергии, технологичность и приемлемые массогабаритные показатели вторичного источника.The invention relates to the field of converters of technology and can be used to build sources of secondary power supply of a centralized type with a low-frequency output of high power in cases where coordination is required, with galvanic isolation, input and output voltage levels, improved quality of converted electrical energy, manufacturability and acceptable weight and size indicators of the secondary source.
Известен способ преобразовани посто нного напр жени в квазисинусоидальное , при котором формируют четное число одинаковых по амплитуде знакопеременных импульсов пр моугольной формы, задают одинаковый по величине и знакуA known method for converting a constant voltage into a quasi-sinusoidal one, in which an even number of equal amplitude alternating square-wave alternating pulses are formed, is set equal in magnitude and sign
фазовый сдвиг дл всех импульсов и суммируют их. В соответствии с данным способом на определенных интервалах частоту импульсов увеличивают по сравнению с выходной частотой.phase shift for all pulses and sum them. In accordance with this method, at certain intervals, the frequency of the pulses is increased compared with the output frequency.
Недостатком данного способа вл ютс ограниченные функциональные возможности из-за невозможности регулировани квазисинусоидального напр жени .The disadvantage of this method is limited functionality due to the inability to control the quasi-sinusoidal voltage.
Наиболее близким к данному вл етс способ преобразовани посто нного напр жени в квазисинусоидальное ступенчатое, согласно которому из посто нного напр жени формируют четное число гальванически разв занных одинаковых по форме переменных с частотой F напр жений, имеющих форму меандра, последовательно сдвигают эти напр жени относительноThe closest to this is the method of converting a constant voltage into a quasi-sinusoidal stepwise method, according to which an even number of galvanically developed equal in form variables with a frequency F of voltages having the form of a square wave is sequentially shifted from the constant voltage
4 СО XI О 004 CO XI O 00
елate
друг друга на угол у и суммируют их. Угол у задают из услови кратности л /3 этому углу.angle each other and sum them up. The angle y is given from the condition of multiplicity l / 3 to this angle.
Недостатком способа также вл етс ограниченность его функциональных возможностей , св занна с невозможностью регулировани выходного напр жени .The disadvantage of this method is also the limitation of its functionality associated with the inability to control the output voltage.
Цель изобретени - расширение функциональных возможностей за счет регулировани выходного напр жени по величине.The purpose of the invention is to expand the functionality by adjusting the output voltage in magnitude.
Поставленна цель достигаетс тем, что в способе преобразовани посто нного напр жени в квазисинусоидальное ступенчатое , при котором из посто нного напр жени формируют четное число L гальванически разв занных одинаковых по амплитуде переменных с частотой F напр жений , последовательно сдвигают их на угол у относительно друг друга и суммируют , причем угол у задают из услови кратности /3 этому углу, в полуволнах каждого из L указанных напр жений в пределах m регулируемых по длительности интервалов а измен ют с частотой f 3mF пол рность этих напр жений на противоположную, причем в первой половине L/2 напр жений частоты F, образующих первую группу, регулируемые интервалы ввод т на промежуткахThe goal is achieved by the fact that in the method of transforming a constant voltage into a quasi-sinusoidal stepwise method, in which an even number L of electrically developed equal in amplitude variables with a frequency F voltage is formed from a constant voltage, they are successively shifted by an angle y relative to each other and summed, and the angle y is set from the condition of multiplicity / 3 to this angle, in half-waves of each of L specified voltages within m adjustable intervals of duration a and vary with frequency f 3mF polarity In these voltages, the opposite, and in the first half of the L / 2 voltage, frequency F, forming the first group, adjustable intervals are introduced at intervals of
соответственноrespectively
л l
К-(-у- )иK - (- y-) and
4 four
К (-- - 2 ), а в каждом из L/2 остальОK (- - 2), and in each of the L / 2 ostal
ных напр жений частоты F. образующих вторую группу, регулируемые интервалыfrequency voltages F. forming the second group, adjustable intervals
2 , ввод т на промежутках 2, entered at intervals
K-() иK- () and
5 five
К ( -), где К - номер периода выходJK (-), where K is the number of the output period.
ного напр жени , причем отсчет указанных промежутков осуществл ют от начала первой полуволны каждого напр жени , а упом нутые интервалы а первой группы напр жений частоты F по отношению к интервалам второй группы напр жений сдви гают на угол /2 на частоте f.the voltage is measured from the beginning of the first half-wave of each voltage, and the said intervals a of the first voltage frequency group F are shifted by an angle / 2 at the frequency f with respect to the intervals of the second voltage group.
На фиг. 1 и фиг. За,б представлены временные диаграммы, по сн ющие предлагаемый способ дл случа : , угол у /9. m 3; на фиг. 2 - силова часть преобразовател , реализующего предлагаемый способ; на фиг. 4 - блок-схема системы управлени преобразователем; на фиг. 5 - временные диаграммы, по сн ющие алгоритм функционировани преобразовател .FIG. 1 and FIG. For b, presents time diagrams that explain the proposed method for the case: angle y / 9. m 3; in fig. 2 - the power part of the Converter that implements the proposed method; in fig. 4 is a block diagram of a converter control system; in fig. 5 - timing diagrams explaining the algorithm of the converter operation.
Суть предлагаемого способа заключаетс в следующем.The essence of the proposed method is as follows.
Формируют четное число L гальванически разв занных одинаковых по амплитудеAn even number L is formed, galvanically mapped of the same amplitude.
- -
10ten
1515
2020
2525
30thirty
3535
4040
4545
5050
5555
переменных с частотой F напр жений, имеющих , например, форму меандра. Последовательно сдвигают их относительно друг друга на угол у , причем угол у задают из услови краткости угла /3 этому углу у. Дл случа L 6 указанные напр жени изображены на фиг. 1 и 3 (Itei-Uae). В полуволнах каждого из L указанных напр жений в пределах m регулируемых по длительности интервалов а. измен ют с частотой f 3mF пол рность этих напр жений на противоположную-(в примере m 3). В первой половине L/2 напр жений частоты F, образующих первую группу, регулируемые интервалы ввод т на промежутках соответственно К (-т,- - Я) и К (--- - 2 Я ), а в кажоОvariables with frequency F voltages having, for example, the shape of a meander. They are successively shifted relative to each other by an angle y, and the angle y is determined from the condition of brevity of the angle / 3 to this angle y. For the case of L 6, the indicated voltages are shown in FIG. 1 and 3 (Itei-Uae). In the half-waves of each of the L specified voltages within m, the duration intervals a are adjustable by duration. the polarity of these voltages is reversed with the frequency f 3mF to the opposite (m 3 in the example). In the first half of the L / 2 voltage frequency F, forming the first group, adjustable intervals are introduced at intervals of K (–t, –– I) and K (--- –2 I), respectively;
дом из остальных L/2 напр жений, образующих вторую группу, регулируемые интервалы ввод т на промежуткахthe house of the remaining L / 2 voltages forming the second group, adjustable intervals are introduced at intervals
К-()и К -( - где К -номер периода выходного напр жени . Отсчет указанных промежутков осуществл ют от начала первой полуволны каждого напр жени , а упом нутые интервалы а первой группы напр жений частоты F по отношению к интервалам а. второй группы напр жений сдвигают на угол /2 на частоте f. Полученные последовательности знакопеременных импульсов (U21-U26) суммируют в общем контуре, формиру тем самым кривую U2 выходного напр жени квазисинусоидальной формы (фиг. 1 и 3).K - () and K - (- where K is the number of the output voltage period. The indicated intervals are measured from the beginning of the first half-wave of each voltage, and the said intervals in the first voltage frequency group F with respect to the intervals a. The voltages are shifted by an angle of / 2 at frequency F. The resulting sequences of alternating pulses (U21-U26) are summarized in a common contour, thereby forming the output voltage U2 curve of a quasi-sinusoidal shape (Fig. 1 and 3).
Одним из частных вариантов реализации способа может быть преобразователь на фиг. 2. Он выполнен в виде шести объединенных по шинам питани инверторных чеек 1-6 по схеме с нулевой точкой питани с трансформаторным выходом. Вторичные обмотки 7-12 трансформаторов 13-18 соединены последовательно, образу контур суммировани выходных напр жений инверторных чеек, подключенный к выходным клеммам преобразовател .One of the particular variants of the method implementation can be the converter in FIG. 2. It is made in the form of six power busbars of inverter cells 1-6 connected in buses according to a zero-point circuit with a transformer output. The secondary windings 7-12 of transformers 13-18 are connected in series to form the summing circuit of the output voltages of the inverter cells connected to the output terminals of the converter.
Система управлени (фиг. 4) содержит последовательно св занные между собой задающий генератор 19 с пр мым 20 и инверсным 21 выходами и регистр 22 сдвига, имеющий L выходов с информационным 23 и тактовым 24 входами. Кроме того, система управлени содержит делитель 25 частоты с коэффициентом делени , равным 9, включенный между пр мым выходом 20 задающего генератора 19 и информационным входом 23 регистра 22 сдвига, который тактовым входом подключен к инверсному выходу 21 задающего генератора 19. ВыходыThe control system (FIG. 4) comprises a serially connected master oscillator 19 with a forward 20 and inverse 21 outputs and a shift register 22 having L outputs with information 23 and clock 24 inputs. In addition, the control system contains a frequency divider 25 with a division factor of 9 connected between the direct output 20 of the master oscillator 19 and the information input 23 of the shift register 22, which is connected to the inverse output 21 of the master oscillator 19 by the clock input. Outputs
регистра 22 св заны с входами логического блока 27 непосредственно, а пр мой выход 20 задающего генератора 19 - через модул тор 26 ширины импульсов. Выходы логического блока 27 св заны с управл ющими входами ключей инверторных чеек.the register 22 is connected to the inputs of the logic unit 27 directly, and the direct output 20 of the master oscillator 19 is connected via a pulse width modulator 26. The outputs of logic unit 27 are associated with the control inputs of the keys of the inverter cells.
Алгоритм функционировани преобразовател , обеспечивающий регулирование выходного напр жени по величине, по сн етс временной диаграммой на фиг. 5. Используемые при напр жени х индексы отражают принадлежность их соответствующему узлу или точке схемы: 11(зг) - сигнал (напр жение) на пр мом выходе 20 задающего генератора 19; и(д)- выходной сигнал делител 25 частот Upi-U(p6) - выходные сигналы регистра 22;The converter operation algorithm, which provides for adjusting the output voltage by magnitude, is explained in the timing diagram of FIG. 5. The indices used at voltages reflect the belonging to their respective node or point of the circuit: 11 (cr) is the signal (voltage) at the direct output 20 of the master oscillator 19; and (d) - the output signal of the splitter 25 frequencies Upi-U (p6) - output signals of the register 22;
V; 1 (1) V1 1 (1) сигналы, подаваемые на управл ющие входы силовых ключей первой инверторной чейки 1;V; 1 (1) V1 1 (1) signals applied to the control inputs of the power switches of the first inverter cell 1;
U21-U26- напр жени , формируемые на вторичных обмотках 7-12 трансформаторов 13-18;U21-U26-voltages generated in the secondary windings 7-12 of transformers 13-18;
U2 - напр жение на выходе преобразовател .U2 is the output voltage of the converter.
Рассмотрим работу преобразовател на примере формировани напр жени U2 с числом ступеней N 3 (фиг. 5). Задающий генератор 19 формирует на пр мом и инверсном выходах парафазные сигналы тактовой частоты. С выхода 20 задающего генератора импульсы U(3r) поступают на вход делител 25 частоты, с выхода которого импульсы с частотой в 9 раз меньшей тактовой частоты поступают на информационный вход 23 регистра 22 и вход модул тора 26 ширины импульсов. На выходах Р1-Р6 регистра формируют последовательность пр моугольных импульсов U(pi)-U(p6), причем фазовый сдвиг между импульсами составл ет у.Consider the operation of the converter using the example of the formation of a voltage U2 with the number of stages N 3 (Fig. 5). The master oscillator 19 generates paraphase clock signals on the forward and inverse outputs. From the output 20 of the master oscillator, the pulses U (3r) are fed to the input of the frequency divider 25, from the output of which the pulses with a frequency 9 times less than the clock frequency are fed to the information input 23 of the register 22 and the input of the modulator 26 of the pulse width. At the outputs of the P1-P6 register, a sequence of rectangular pulses U (pi) -U (p6) is formed, with the phase shift between the pulses being y.
Сигналы с выхода регистра 22 сдвига и модул торы 26 ширины импульсов после соответствующей логической обработки в логическом блоке 27 поступают после предварительного усилени и гальванической разв зки на управл ющие входы транзисторов инверторных чеек 1-6 (фиг. 2). Переключение ключей в соответствии с поступающими на их управл ющие входы сигналами управлени обеспечивает формирование на выходах инверторных чеек 1-6, а также на первичных и вторичных обмотках 7-12 трансформаторов 13-18 напр жений U21-U26 (фиг. 1. 3, 5). Квазисинусоидальное напр жение 1)2 на выходе преобразовател получают суммированием в выходной цепи из последовательно соединенных вторичных обмоток 7-12 трансформаторов 13-18 напр жений U21-U26.The signals from the output of the shift register 22 and the pulse width modulators 26, after corresponding logical processing in logic unit 27, arrive after preamplification and galvanic isolation to the control inputs of the transistors of the inverter cells 1-6 (Fig. 2). Switching the keys in accordance with the control signals supplied to their control inputs ensures that inverter cells 1–6 are formed at the outputs, as well as primary and secondary windings 7–12 of transformers 13–18 of U21 – U26 voltages (Fig. 1. 3, 5 ). The quasi-sinusoidal voltage 1) 2 at the output of the converter is obtained by summing in the output circuit from the series-connected secondary windings 7-12 of the transformers 13-18 of the voltages U21-U26.
В полуволнах каждого из U21-U26 напр жений в пределах m регулируемых по длительности интервалов а измен ют с частотой f 3mF пол рность этих напр жений на противоположную. В каждом из трех напр жений , образующих первую группу, эти интервалы ввод т на промежутках, соответ- л „.- ., а в каждомIn the half-waves of each of the U21-U26 voltages within m adjustable duration intervals a, with the frequency f 3mF, the polarity of these voltages is reversed. In each of the three voltages that make up the first group, these intervals are introduced at intervals, respectively.
ственно,proper
..
3333
из трех остальных напр жений, образующих вторую группу, интервалы ввод т наof the three remaining voltages forming the second group, the intervals are entered on
с промежутках и лк-.with intervals and lk-.
Возможны модификации предлагаемого способа. Например, когда фронт первого из импульсов обратной пол рности первой группы напр жений формируют в началеPossible modifications of the proposed method. For example, when the front of the first of the reverse polarity pulses of the first group of voltages is formed at the beginning
ПтгPtg
промежутка (фиг. За), а фронт перво jgap (Fig. Over), and the front is first j
го импульса обратной пол рности второй группы напр жений фиксируют в точкеpulse of the reverse polarity of the second group of voltages is fixed at
с 1/6mF от начала промежутка 0-.from 1 / 6mF from the beginning of the gap 0-.
В другом случае (фиг. 1) фронт последнего импульса первой группы напр жений фиксируют в точке 1/6mF от конца промежуткаIn another case (Fig. 1), the front of the last pulse of the first voltage group is fixed at 1 / 6mF from the end of the gap
4 п Q , а фронт последнего импульса4 n Q, and the front of the last pulse
обратной пол рности второй группы напр жений фиксируют в конце промежуткаreverse polarity of the second group of voltages is fixed at the end of the gap
тг 5Яtg 5I
л 3 .l 3.
5 В третьем случае (фиг. 36) фронты первого и последнего импульсов обратной пол рности первой группы напр жений фиксируют соответственно в начале и конце упом нутых промежутков, а середину пер0 вого импульса обратной пол рности второй группы напр жений фиксируют в точке5 In the third case (Fig. 36), the fronts of the first and last pulses of the reverse polarity of the first voltage group are fixed, respectively, at the beginning and end of the said intervals, and the middle of the first pulse of the reverse polarity of the second voltage group is fixed at the point
1/6mF от начала промежутка 0--.1 / 6mF from the beginning of the interval 0--.
JJ
Таким образом, при четном L суммиру 5 емых напр жений, использу двухпол рное широтно-импульсное регулирование (ШИР) каждого из напр жений, при соответствующем расположении регулировочных импульсов m в полуволнах каждого напр - 0 жени можно реализовать однопол рное ШИР результирующего напр жени U2.Thus, at even L summed voltages, using two-pole pulse-width regulation (WID) of each of the voltages, with the appropriate arrangement of the adjusting pulses m in the half-waves of each voltage, one can realize uni-polar WID of the resulting voltage U2.
Предложенный способ может быть применен не только при пр моугольной форме сигналов типа меандр, но и при более слож- 5 ной форме сигналов.The proposed method can be applied not only with square waveforms such as square wave, but also with more complex waveforms.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884655571A SU1737685A1 (en) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | Method of conversion of constant voltage into quasi- sinusoidal stepped one |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884655571A SU1737685A1 (en) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | Method of conversion of constant voltage into quasi- sinusoidal stepped one |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1737685A1 true SU1737685A1 (en) | 1992-05-30 |
Family
ID=21431002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884655571A SU1737685A1 (en) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | Method of conversion of constant voltage into quasi- sinusoidal stepped one |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1737685A1 (en) |
-
1988
- 1988-12-05 SU SU884655571A patent/SU1737685A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1522368, кл, Н 02 М 7/5395, 1989. Константинов В.Г. Многофазные преобразователи на транзисторах. М/ Энерги , 1972 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1737685A1 (en) | Method of conversion of constant voltage into quasi- sinusoidal stepped one | |
SU1599958A1 (en) | Method of converting d.c.voltage to variable low-frequency quasi-sine voltage | |
RU1793523C (en) | Converter with multiphase pulse-duration modulator | |
SU1473052A1 (en) | Method of converting dc voltage to quasi-sine ac voltage | |
SU1554096A1 (en) | Bridge inverter | |
SU1387149A1 (en) | D.c. voltage-to-quasisinusoidal voltage converter | |
SU1624634A1 (en) | Device for controlling bridge inverter | |
SU936354A1 (en) | Method of pulse-phase control of gate-type converter | |
SU1193760A1 (en) | D.c.voltage-to-quasi-sinusoidal voltage converter | |
SU1201997A1 (en) | Device for controlling inverter with pulse-width modulation | |
SU1121757A1 (en) | Voltage converter | |
SU1422342A1 (en) | D.c. to three-phase quasisine voltage converter | |
SU1182545A1 (en) | Function cenerator | |
RU1835121C (en) | Method for control of dc-ac-multistep voltage converter | |
RU1812606C (en) | Converter which outputs alternating voltage having given shape | |
SU1372544A1 (en) | Method of controlling direct three-phase frequency converter | |
RU2071634C1 (en) | Method of conversion of constant voltage to quasi-sinusoidal one with pulse-width modulation | |
SU1198707A1 (en) | Device for controlling inverter with pulse-frequency modulation | |
SU1390748A1 (en) | Method of controlling self-excited inverter with pulse-width modulation | |
RU1795533C (en) | Bridge-type inverter | |
SU1229931A1 (en) | Device for controlling self-excited inverter with tracking | |
SU720643A1 (en) | Method of controlling output voltage of d-c to a-c converter with amplitude modulation | |
SU1617587A1 (en) | Device for controlling d.c. to three-phase quasi-sine voltage converter | |
SU1144178A1 (en) | Method of control of thyristor converter | |
SU993289A1 (en) | Pulse-width function generator |