SU966842A1 - Устройство дл управлени преобразователем частоты - Google Patents

Description

(S) УСТРОЙСТВО дл  УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ.ЧАСТОТЫ

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и предназначаетс  дл  управлени  преобразователем частоты состо щим из инвертора напр жени  с выходным трансформатором и управл емого реверсивного моста, включенного на вторичные обмотки трансформатора.

Известно устройство дл  управлени  преобразовател ми, содержащее задающий , генератор, соединенный с двум  каналами делени  частоты на неуправл емых и управл емых делител х частоты , подключенных ко входам формирователей импульсов управлени  силовыми тиристорами, счетчик, подключенный входом к дизъюнктору, а выходом - к дешифратору. Устройство.позвол ет свести к минимуму высокочастотные гармоники , близкие к основной и повысить КПД преобразовател iпутем максимального приближени  закона широтно-импульсной модул ции напр жени  . к синусоидальному , 2

Недостатком устройства  вл етс  Iприменение дл  формировани  широтноимпульсной модул ции выходного напр жени  управл емых делителей частоты , что усложн ет устройство дл  управлени  преобразователем, поскольку дл  полу чени  квазисинусоидальной функции построени  напр жени , в большинстве случаев, коэффициент делени  уп(эа 1п емых делителей частоты выража10 етс  дробным числом, что влечет за собой усложнение схемы управл емого делител  частоты.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  устройство дл  уп15 равлени  полупроводниковым инвертором , содержащее генератор опорного напр жени , единичный выход которого соединен через первый делитель частоты с формировател ми импульсов управ20 лени  первого канала, через блок синхронизации , элемент ЗАПРЕТ, элемент ИЛИ и второй делитель частоты с формировател ми импульсов управлени  второго канала, а нулевой выход чеР&з второй блок синхронизации подключен к второму входу элемента ИЛИ, третий делитель частоты, выход кото ,рого через регистр сдвига и триггер соединен с формировател ми импульсов управлени  реверсивным выпр мителем, регулируемый генератор, выход которого подключен к одним из входов элементов И, к другим входам которых подключены выходы регистра сдвига. Устройство позвол ет получить на выхо де прербразующего устройства напр жение с широтно-импульсной модул цией ро трапецеидальному закону .J. Недостатком такого устройства  вл етс  использование при Нормировании однопол рного широтно-импульсиого напр жени  трапецеидального закона модул ции, что не позвол ет свести

к нулю высокочастотные гармоники, близкие к основной, вызыва  тем самым дополнительные потери и повыша  весогабаритные показатели выходных фильтров , особенно на низких и инфраниаких 25 ты, частотах. Цель изобретени  - повышение КПД преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  управлени  преобразователем частоты, состо щим из инвертора напр жени  с выходным трансформатором и реверсивного выпр мител , включенного на вторичные обмотки трансформатора, содержащее генератор опорного напр жени , единичный выход которого соединен через Первый делитель частоты с формировател ми импульсов управлени  первого канала и через блок синхронизации, -элемент ЗАПРЕТ , элемент ИЛИ и второй делитель частоты - с формировател ми импульсов управлени  второго канала, а нуле вой выход генератора опорного напр жени  через второй блок синхронизации подключен к второму входу элемента ИЛ третий делитель частоты, выход которо го через регистр сдвига и триггер соединен с формировател ми импульсов управлени  реверсивным выпр мителем, регулируемый генератор, выход которого подключен к одним из входов элементов И, к другим входам которых подюнэчены одни выходы регистра сдвига , снабжено вторым регулируемым генератором , двум  дополнительными элементами И и элементами ИЛИ, причем выход второго регулируемого генерато ра подсоединен к одним из входов до96

Claims (2)

1. включенных в диагонали диодных мостов и 18-21 соответственно, Транзисторы 2 и 3 инвертора 1 управл ютс  импульсами посто нной масте4 полнительных элементов И, к другим входам которых подсоединены другие выходы регистра сдвига, а выходы основных и дополнительных элементов И, попарно через дополнительные элементы ИЛИ соединены с входами блоков синхронизации. На фиг. 1 приведена принципиальна  схема преобразовател ; на фиг. 2 схема устройства дл  управлени  преобразователем; на фиг. 3 - временные диаграммы работы отдельных узлов устройства управлени . Преобразователь (фиг. 1) содержит мостовой инвертор 1 напр жени  -на транзисторах 2-5, зашунтированных обратными диодами 6-9, с силовым трансформатором 10, на вторичной стороне которого включен реверсивный выпр миjo Тель 11, на транзисторах 12 и 13, поступающими от формировател  управл ющих импульсов первого канала, а импульсы, поступающие по второму каналу, измен ющиес  по частоте по определенному закону, управл ют транзисторами 4 и 5 инвертора 1. Это позвол ет получить на вторичных обмотках трансформатора 10 напр жение с широтно-импульсной модул цией. При реверсивном выпр млении на нагрузке получаем напр жение с широтно-импульсной модул цией по квазисинусоидальному закону. Устройство содержит генератор 22: опорного напр жени , делители частоты 23-25 регулируемые генераторы 26, 27, элементы И 28-31, элементы ИЛИ 32, 33 и 3, блоки синхронизации 35, Зб, элемент ЗАПРЕТ 37, регистр сдвига 38, триггер 39, формирователи 0, 1 импульсов управлени  силовыми полупроводниковыми элементами инвертора 1 и формирователи 2 импульсов управлени  реверсивным выпр мителем. На фиг. 2 представлены импульсы З 53 на выходах элементов. Устройство работает следующим образом . Генератор 22 вырабатывает на двух выходах импульсы 43 и k сдвинутые друг относительно друга на полпериода выходной частоты генератора. Импульсы . 3 единичного выхода опорного генератора 22 поступают на вход делител  частоты 23, который посредством , 59 формировател  импульсов tO управл ет транзисторами 2, 3 инвертора 1. Выходные импульсы первого делител  частоты 23 через делитель частоты 25 поступают на вход регистра сдви га 38. Импульсы 6 первого выхода ре-гистра сдвига 38 поступают на вход Триггера 39 на выходе которого, а сл довательно, на выходе формировател  i .. импульсов формируетс  сигнал дл  уп равлени  транзисторами 12, 13 реверсивного выпр мител  11. Выходные импульсы регистра сдвига 38 поступают на входы элементов И 30 31 28 и 29 соответственно Выходные импульсы 50 и 51 регулируёмых .генераторов 26 и 27 через элементы И 30 и 31 и элемент ИЛИ 33 поступают на вход блока синхронизаг ции 36. Выходные импульсы блока синхронизацйи Зб с частотой равной частоте импульсов 50 или 51 регулируемых генераторов 26 или 27 ( в зависимости от разрешающего сигнала 46 или 47 с выходов регистра сдвига 38, засинхронизированные импульсами 44 нулё вого выхода генератора 22, поступают на вход элемента ИЛИ Зи на второй вход которого, поступают импульсы 43 единичного выхода генератора 22 через элемент ЗАПРЕТ 37. - . -. V. Таким образом элемент ИЛИ 34 сумми рует две импульсные последовательности импульсы которых засинх|эонизи рованы импульсами опорных раздвинутых частот 43 и 44 и, следовательно никогда не совпадают во времени (см, фиг. 3 52 при О t tj. Импульсы 50 и 51 регулируемых генераторов 26 и 27 через элементы И 2 и 29 и элемент ИЛИ 32 поступают на вход блока синхронизации 35. Выходные импульсы блока синхронизации 35 с частотой равной частоте импульсов или 51 регулируемых генераторов 26 или 27 (в зависимости от наличи  сиг налов 48 и 49 регистра сдвига 38 на входах элементов И 28 и 29), засинхронизированные импульсами 43 единичного выхода опорного генератора 22 поступают на управл ющий вход элемента ЗАПРЕТ 37. Поскольку импульсы, поступающие на его основной вход, за синхронизированы той же импульсной последовательностью что и на управл ющий , то на выходе элемента ЗАt t 26 ПРЕТ 37, а следовательно, и на выходе элемента ИЛИ 3 получаем раз.ностную импульсную последовательность 52 (см. фиг. 3-52 при t2 t -с t и t3 t ; t.). Импульсна  последовательность 52 поступает на вход делител  частоты , выходные импульсы 53 которого посредством формировател  импульсов 41 управл ют транзисторами i и 5 инвертора 1. Таким образом, частота импульсной последовательности 52, поступающей  а вход второго делител  частоты 2k, измен етс  четыре раза на полпериода выходного напр жени , огибающа  которого приведена на фиг. 3-5. В течение первой четверти полуперио-. да выходного напр жени  (см. фиг. 3 5 при О t t) частота импульсной пос.л.едовательности 52 равна сумме частот последовательностей 43 и 50 опорного генератора 22 и регулируемого генератора 26, В этом случае частота импульсной последовательности 53 на выходе делител  частоты 2k равна  где f -частота опорного генерато- i pa 22; -частота регулируемого генератора 26; Кд- коэффициент делени  делителей частоты 23 и 24 болыие частотыf - импульсной последовательности 45 на выходе делител  частоты 23. В течение второй четверти полупериода выходного напр жени  (см. фиг.3 54 при t t t) частота импульсной последовательности 52 равна сумме Частот последовательностей 43 и 51 опорного генератора 22 и регулируемого генератора 27. В этом случае час- тота импульсной последовательности 53 на выходе делител  частоты 24 равна  . f «f-.- частота импульсов регуРГ1 . лируемого генератора 2/ больше частоты f| импульсной последовательности 45 на выходе делител  частоты 23. . Ввиду отличи  частот фаза импульсной последовательности -53 с частотой интервале и f тервзле .,ч i. -ч «. скользит времени по отношению к фазе импульсной последовательности 5 с частотой f,, что приводит к модул ции им пульсов выходного напр жени  инверто ра по длительности по линейному зако ну. В св зи с тем, что f f, наклон огибающей выходного напр жени  на участке t t t/j, меньше, чем на участке О t t. При частоте импульсной последовательности 52 равной разности частот Импульсов 43 и 51 опорного генератора 22 и регулируемого генератора 27 частота импульсной последовательности 53 равна  f - fp Рга. /4- Кд становитс  меньше частоты f.импульс ной последовательности 5 из выходе делител  частоты 23 в интервале времени tx t : t (см. фиг. 3 - 5) что приводит к изменению разности фаз между ними в противоположную сто рону, а следовательно, к формированию огибаюи4ей на третьей четверти по лупериода выходного напр жени . В последней четверти полупериода оги(3аю1чей 5 выходного напр жени  (при t, t t) частота импульсной последовательности 52 равна разности частот импульсных последовательноетей и 50 опорного 22 и регулируемого 26 генераторов и частота последовательности 53 на выходе.делител  частоты .k становитс  равной р fo;ii rj р 5 К. Поскольку fpp, 7 fpr-i скорость изменени  разности фаз между импульсными последовательност ми kS и 53 на {выходах делителей частоты 23 и 2 ста новитс  больше, чем в третьей четверти полупериода, что увеличивает на клон огибающей 5 выходного напр жени  в последней четверти полупериода выходного напр жени . I Синхронное изменение частот регули pyeMi x генераторов 26 и 27 приводит к изменению скорости нарастани  фазового сдвига между импульсами 5 и 53 на выходах делителей частоты 23 и 2, т.е. к изменению наклона сторон огибающей S выходного напр жени  преобразовател , а следовательно, к регулированию его действуюи его значени . Дл  повышени  точности регулировани  выходного напр жени  преобразовател  опорный генерртор 22 работает на высокой частоте { пор дка 10 Гц), Дл  понижени  частоты опорного генератора до рабочей частоты преобразовател  применены делители частоты 23, 2k. Коэффициент делени  третьего делител  частоты 25 выбираетс  из равенства AV аКрс ie-bix где Кр - коэффициент делени  регистра сдвига 38 ( Крс i); частота выходного напр жени  преобразовател  Гц; f - частота импульсов на выходе делител  частоты 23 равна  рабочей частоте инвертора 1, Гц. Таким образом, введение в устройство дл  управлени  преобразователем нескольких элементов - двух элементов И, двух элементов ИЛИ, дополнительного регулируемого генератора и выполнение регистра сдвига на четыре выхода позволило приблизить форму огибающей выходного напр жени  с широтно-импульсной модул цией к синусоидальной , что позволило повысить КПД преобразовател  и упростить устройство дл  его управлени , а такж уменьшить вес и габариты выходных фильтров преобразовател . Формула изобретени  Устройство дл  управлени  преобразователем частоты, состо щим из инвертора напр жени  с выходным трансформатором и реверсивного выпр мител  , включенного на вторичные трансформатора, содержащее генератор опорного напр жени , единичный выход которого соединен через первый делитель частоты с формировател ми импульсов управлени  первого канала, и через блок синхронизации, элемент ЗАПРЕТ, первый вход элемента ИЛИ и второй делитель частоты - с формировател ми импульсов управлени  второго канала, а нулевой выход генератора опорного напр жени  через второй блок синхронизации подключен к второму входу элемента ИЛИ, третий делитель частоты, выход которого через регистр сдвигаи триггер соединен с формировател ми импульсов управлени 

   реверсивным выпр мителем, регулируемый генератор, выход которого подключен к одним из входов элементов И, к другим входам которых подключены одни выходы регистра сдвига, о т л ичающеес  тем, что, с целью повышени  КПД преобразовател , оно снабжено вторым регулируемым генератором , двум  дополнительными элементами И и элементами ИЛИ, причем выход второго регулируемого генератора подсоединен к одним из входов дополнительных элементов И, к другим входам

   которых подключены другие выходы регистра сдвига, а выходы основных и дополнительных элементов И попарно через дополнительные элементы ИЛИ соединены с входами блоков синхрониза ции.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,Авторское свидетельство СССР № 571)181, кл. Н 02 Р 13/18, 1977.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл, Н 02 Р 13/18, 1980.

   iil/

   ytit.l

   : Фиг.2

   х

   f