Устройство для управления однофазным мостовым инвертором

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления однофазными инверторами при применении последних как в качестве источников питания централизованного типа, так и в качестве составных узлов многофазных преобразователей. Целью изобретения является улучшение качества выходного тока инвертора за счет снижения величины его коэффициента гармоник . Устройство для управления однофазным мостовым инвертором содержит задающий генератор, три делителя частоты, распределитель импульсов и логический блок. Делители частоты выполнены с коэффициентами деления п(п + 1); 2(п + 1); 2п соответственно , где п - целое число. Уменьшение коэффициента гармоник достигается путем формирования выходного напряжения способом однополярных шин по трапецеидальному закону с отношением верхнего основания к нижнему, равным 2/3. 4 ил.. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 М 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 К;:ЯКn

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4060008/24-07 (22) 22.04,86 (46) 23.08.88, Бюл. Ф 31 (71) Московский энергетический институт (72) Г.С. Мыцык, О.Г. Пахомов, Е.В. Зуева, В.В ° Михеев и А.В. Чесноков (53) 621.316 ° 727 (088.8) (56) Патент США II 3958171/9а, кл. Н 02 M 7/48, 1976.

Авторское свидетельство СССР

В 720663, кл. Н 02 М 7/521, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОДНОФАЗНЦМ MOCTOBblM ИНВЕРТОРОМ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления однофаэными инверторами при применении последних как в качестве источников пи„„SU„„1418872 А1 тания централизованного типа, так и в качестве составных узлов многофазных преобразователей. Целью изобретения является улучшение качества выходного тока инвертора за счет сникения величины его коэффициента гармоник. Устройство для управления однофаэным мостовым инвертором содеркит задающий генератор, три делителя частоты, распределитель импульсов и логический блок. Делители частоты выполнены с коэффициентами деления

n(n + 1); 2(n + 1); 2п соответственно, где n — целое число. Уменьшение коэффициента гармоник достигается путем формирования выходного напрякения способом однополярных шин по трапецеидальному закону с отношением верхнего основания к никнему, равным

2/3. 4 ил..

1418872

Изобретение относится к электротехнике н может быть использовано в качестве устройства для управления однофазнымн инверторами при применении последних как в качестве источников питания централизованного типа, так и в качестве составных узлов многофазных преобразователей.

Цель изобретения — улучшение гар- 10 монического состава выходного тока инвертора.

На чиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для управления однофазным мостовым инвертором; 15 на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства; на фиг. 3 — принципиальная схема однофаэного инвертора; на фиг. 4 — зависимость коэффициента гармоник ву- 20 ходкого тока инвертора от числа импульсов и на интервале " выходного

I . 3 напряжения.

Устройство для управления однофазицм мостовым инвертором (фиг.1) содержит зада оп1ий генератор 1, делители 2-4 частоты, каждый из которых входами связан с задающим генератором 1, распределитель 5 импуль- 30 сов, входами связанный с выходом делителя 2 частоты, логический блок

6 с выходными сигналами 4> — М1, I которые подают на усилительно-раэвязывающий блок 7. Входы логического блока 6 связаны с выходами делителей

3 и 4 частоты и распределителя 5.

Распределитель 5 и мпульсов выполнен трехканальным по пересчетной схеме, например, на триггерах Я»типа 8-10. Логический блок 6 содержит логический элемент 2-2И-ИЛИ 11, элемент HE 12, четыре элемента 2И

13-16, элементы 2ИЛИ-HE 17 и 18, элементы 2И 19 и 20, элементы 2ИЛИ

2l и 22 и элементы МЕ 23 и 24. Связи между элементами 11-24 логического блока определяются логическими выражениями - Р,F ° (Р,Р.+, e,) (а,6„+ 0,Ч„);

50 р Т °

V -- F, Р, (F Р, +F,Р ) (О,а„+ 0,Ч„) 1 3

55 ч g 11!

Принцип формирования выходных сигналов устройства и напряжения однофазного мостового инвертора поясняется временными диаграммами (фиг.2), где показаны . Q Q — прямой и инверс1 Ф ный выходные сигналы делителя 3 частоты; Q Q — прямой z» инверсный м выходные сигналы делителя 4 частоты; — логические выходные сигнаq t лы элементов ll и 12 логического блока; Uqq- сигнал с выхода делителя 2 частоты; F F, F, F, F, F прямые и инверсные выходные сигналъ| распределителя 5 импульсов; у — выходной логический сигнал элемента 17;

4) — выходной логический сигнал

5 элемента 18; — выходной логический сигнал элемента 15; — выходной логический сигнал элемента 13; — выходные сигналы логи< к ческого блока; U ypy„U ypyg — выходные сигналы усилительно-развязывающего блока 7; U „,,— форма фазного напряжения инверторов прн n = 3; форма фазного напряжения инверторов при п = 2.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1 формирует последовательность сннхронизирующих импульсов, подаваемьм на входы делителей 2-4 частоты. Коэффициент деле- ния делителя 2 выбирают равным п(п+1 ), делителя 3 (n+l )2, делителя

4 2п.

Ма фиг. 2 представлены временные диаграммы работы устройства при и =3 (и — число импульсов на интервале

Я

3 выходного напряжения инвертора, выбираемое из условия обеспечения необходимого качества выходного тока инвертора) ° С увеличением п гармонический состав соответственно улучшается (фиг. 4).

Импульсы с вьмода делителя 2 поступают на тактовые входы распределителя 5 импульсов, на выходах кото-. рого формируется последовательность прямоугольньм импульсов выходной частоты F, сдвинутых на угол . Эти

X. имгульсы подают на логические элементы 13-18 логического блока для получения сигналов Lf и 4 °

Выходные импульсы делителей 3 и 4 и, Q Q, б,„ поступают на логичес,1 э .13 libý кий элемент 2-2И-ИЛИ 11 и да,пее на логический элемент HE 12 для получения снгналон у и „, несущих инфор1418872 мацию о количестве импульсов и (в и данном случае n = 3 ) на интервале выходного напряжения.

5

Пропуская полученные импульсы ч через логические эле1 менты 19-24, получают выходные сигналы устройства — Ч ". Эти импульсы, пропущенные через УРУ (U уРУ1 УРУТ подаются на соответствующие ключи 10 однофазного мостового инвертора.

Сформированное выходное напряжение инвертора имеет вид сигнала с одноl полярной ШИМ с тремя импульсами на

6 15 интервале — (при n = 3, U „,, фиг. 2) .

На фиг. 2 показана также форма выходного напряжения инвертора при n = 2

11 (U„q, два импульса на интервале -).

Рабочая частота задающего генера- 20 тора определяется в общем случае выходной частотой F и числом n:

f ò 6n(n+ где n — число импульсов на интерва- 25 ле «/3 выходного напряжения инвертора или число полупериодов частоты f сигн нала Q> на том же интервале Г/3. ЭО

При заданной частоте F частота задающего генератора 1 зависит только от параметра и, т.е, от требуемого качества выходного тока инвертора.

График (фиг.4) зависимости коэффициента гармоник выходного тока инвертора от числа импульсов на инвервале «/3 выходного напряжения и при разных углах нагрузки доказывает преимущество предлагаемого устрой- 40 ства по сравнению с известным. Коэффициент гармоник выходного тЬка инвертора улучшен не менее чем в 22,6 раза в зависимости от числа и.

Таким образом, использование изоб- 45 ретения позволяет повысить качество

Х выходного тока инвертора, улучшить ег0 гармонический состав.

Формула изобретения

Устройство для управления однофазным MOcTOBblM инвертором, содержащее последовательно соединенные между собой задающий генератор, первый делитель частоты, распределитель импульсов, выполненный по пересчетной схеме, с парафазными выходами F. F.

Э (Ф где i — номер канала, и логический блок с выходными сигналами

pter, выходы которого предназначены для подключения через усилительно-развязывающий блок к управляющим входам ключей инвертора, второй делитель частоты — с парафразным выходом Q Q входом подключенный

1 1 Э к выходу задающего генератора, а выходами к входам логического блока, отличающееся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного тока инвертора, оно снабжено третьим делителем частоты с парафраэным выходом Q, Q+, входом подключенным к задающему генератору, а выходами к логическому блоку, причем делители частоты выполнены с коэффициентами деления п (n + 1), 2(п + 1) и 2п соответственно, где

n — целое число, распределитель импульсов выполнен трехканальным, логический блок выполнен реализующим логические выражения

Ч =Р Fg + (F F, Р, F ) (Ч,М Ч,Ч„) т

4) =FgFg +(F2F + Рг Рз) Мм+ % " ,„м а отношение частот задающего генератора и выходной частоты инвертора выбрано равным 6п (n + 1), 1418872

0.3

0,2 а1

2 У

Фи8.2

Редактор В. Петраш

Заказ. 41 е 5/ 54

l1p< и н г<. < яенн<<-полиграфическое предприятие, г. У».г р«а, yn ° Пр< ектная, 4

9)

У

Сост ав ите ть С . Станкевич

Ф

Техред М. Ходанич Корректор С. Черни

Тираж 665 11 од и ис но е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. и. 4/5