Устройство для управления инверторной ячейкой
Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении источников вторичного электропитания централизованного типа в тех случаях, когда по условиям эксплуатации требуется обеспечить преобразование постоянного напряжения в переменное с улучшенным качеством (малой величиной коэффициента гармоник) и регулируемой величиной. Цель изобретения - упрощение и улучшение качества выходной электроэнергии за счет уменьшения коэффициента гармоник выходного напряжения. Устройство для управления инверторной ячейкой содержит задатчик частоты 1, модулятор ширины импульсов 3, регистр сдвига импульсов 2 и пятиканальный узел формирования управляющих сигналов 4. Устройство обеспечивает управление преобразователем постоянного напряжения в однофазное. Регулирование напряжения производится методом частичного широтно-импульсного регулирования. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Н9) (11) 4 14 А1 д114 H 02 М 7/48
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
М, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 429 1 352/24-0 7 (22) 29.07.87 (46) 23.04. 89, Бнл, М- 15 (71) Московский текстильный институт им. А.Н, Косыгина (72) А.В.Чесноков (53) 621. 316. 727 (088 ° 8)
1 (56) Авторское свидетельство СССР
Р 1277323, кл. Н 02 M 7/537, 1986, Авторское свидетельство СССР
М 1292143, кл. H 02 M 7/48, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРНОЙ ЯЧЕЙКОЙ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении источников вторичного электропитания централизованного типа в тех случаях, когда по условиям эксплуатации требуется обеспечить преобразование постоянного напряжения в переменное с улучшенным качеством (малой величиной коэффициента гармоник) и регули1474814 руемой величиной. Цель изобретения упрощение и улучшение качества выходной электроэнергии за счет уменьшения коэффициента гармоник выходного напряжения. Устройство для управления инверторной ячейкой содержит задатчик частоты 1, модулятор ширины импульсов 3, регистр сдвига импульИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении централизованныХ источников вторичного электропитания (ИВЭ ) с кв азисинусоидальным выходным .напряжением или децентрализованных, регулируемых по напряжению ИВЭ, обеспечивающих преобразование постоянного напряжения в переменное.
Целью изобретения. является расширение диапазона регулирования напряжения и улучшение качества преобразованной электроэнергии за счет уменьшения коэффициента гармоник выходного напряжения.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для управления инверторной ячейкой; на фиг. 2 — 2p временные диаграммы, поясняющие принцип его работы и форма выходного напряжения (р е гулируемо го ) инверторной ячейки.
Устройство управления (фиг. 1) инверторной ячейкой включает в себя з адатчик 1 частоты, подключ енный к семиканальному регистру 2 сдвига импульсов с парафазными выходами (,Q,,Q»,Q и модулятору 3 ширины импульсов с.парафазными выходами
S u S. Указанный регистр 2 может быть выполнен, например, на семи I-К триггерах с перекрестной связью (на фиг. 1 не показаны). Выходы ре35 гистра 2 и модулятора 3 подключены к входам узла 4 формирования управляющих сигналов. Последний выполнен пятиканальным. его первый канал, пред40 назначенный для формирования управляющего сигнала Ml содержит два элемента 2И 5 и 6 и элемент 2И-HE 7, высов 2 и пятиканальный узел формирования управляющих сигнапов 4. Устройство обеспечивает управление преобразователем постоянного напряжения в однофазное. Регулирование напряжения произ водится методом частично го широтно-импульсного регулирования.
2 ил. ходами подключенные к входам элемента ЗИЛИ 8, а входами образующие входы узла 4 формирования. На выходе элемента ЗИЛИ 8 при этом будет сформирован сигнал, определяемый логическим выражением: М 1=Q О +Я Я+Я S, Второй канал узла 4 формирования, предназначенный для формирования управляющего сигнала М2, содержит три элемента ЗИ 9-11, выходы которых подключены к входам элемента ЗИЛИ 12.
На выходе поспеднего будет сформирован сигнал M2=Q,Q Я+Я Я Я+Я Я„$.
Следующий канал узла 4 формирования выполнен на элементах 13-16 аналогично первому каналу. Связи между его входами и выходами (выходом элемента ЗИЛИ 16), на котором будет сформирован управляющий сигнал М3> опред яются логическим выражением MÇ=
=0 < Qg+Q Выходы Мl-М5 узла 4 формирования связаны через усилительно-раэвязываняций узел 24 с управляницими входами соответствующих ключей 25-29 силовой части инверторной ячейки. Она включает в себя две стойки ключей 25, 26 и 27, 28, подключенных между первой 30 и второй 31 шинами питания постоянного тока. К диагонали переменного 1474814 тока инверторной ячейки подключена первичная обмотка 32 трансформатора 33. Первичная обмотка 32 выполнена со средней точкой делящей эту обУ 5 мотку по числу витков пополам и подключенной через кпюч 29 к первой шине 30 питания. Ключи 25 и 27, также подключенные к первой шине 30 питания, выполнены в виде полностью управля- 0 емых ключей переменного тока, а ключи 2б и 28, подключенные к второй шине 32 питания, и ключ 29 — в виде тран— з истор а, шунтиро в анно го диодом. Принцип действия устройства управления инверторной ячейкой поясняется временными диаграммами, представленными на фиг, 2. Задатчик 1 частоты синхро низ ирует р аб оту у стройства и определяет частоту модулятора 20 3 ширины импульсов, а также регистра 2. Фазовый сдвиг между последовательно стями симметричных, прямоугольных импульсов Q р Q ° ° ° Qy y Q < y Q ° е ° Qg со с тавляет Т/7. Сигналы (импульсы) U< 25 и U поступают на входы узла формиэ рования 4 управляющих сигнапов, в котором осуществляются описанные логические операции. В результате будут сформированы новые последовательности импульсов M)-.M5. Номер каждого элемента 5-23 соответствует индексу полученной последовательности, некоторые из которых представлены на фиг. 2. Поданные на управляющие входы ключей 25-29 сигналы Ml-M5 определяют алгоритм их переключения, На выходе инверторной ячейки будет сфор миров ано напряжение вида U . (фиг. 2), реализующее алгоритм час- 40 тичного широтно-импульсного регулирования (ЧЕИР). Т аким образ ом, предложенное устройство для управления инверторной ячейкой позволяет обеспечить форми- 45 рование квазисинусоидальной кривой выходного напряжения и регулирование его величины методом ЧШИР, Диапазон регулирования выходного напряжения инверторной ячейки увеличился на 15Х (от минимального значения величины основной гармоники 0,588 U до 0,498 Ц„). Коэффициент гармоник выходного напряжения равен К =0,164. Изобретение может найти применение при построении централизованных источников питания, когда требуется обеспечить согласование номинальных уровней напряжения питания и нагрузки, а также стабилизацию выходного напряжения при изменении напряжения питания в достаточно широких пределах (+25Е) при BblcoKQM качестве выходного напряжения. Формул а из о бр ет е ния Устройство для управления инверторной ячейкой, включающей две стойки ключей с управляющими входами Ml-Ì4, причем ключи с управляющими входами Ml и МЗ, соединенные с первой шиной питания, выполнены в виде встречно параллельно включенных транзистора и диода, а ключи с управляющими входами М2 и М4, соединенные с второй шиной питания — в виде пол1 ностью управляемых ключей переменного тока, средние точки стоек ключей подключены к концам первичной обмотки трансформатора, средняя точка которой через ключ с управляющим входом М5, выполненный в виде встречно параллельно включенных транзистора и диода, подсоединена к второй шине питания, содержащее з адатчик частоты, выход которого подключен к входу модулятора ширины импульсов и счетному входу N-канального регистра сдвига импульсов с парафазными выходами Q, Q,... Q М2=Ч 01Б+м 1Б+Я ЯЧБ М4=0 Q S+QÄN-1 Б+Я,(мБ М5=(40„-,S+qzQ,Б 9 отличающееся тем,что,с целью расширения диапазона регулирования и улучшения качества выходной электроэнергии за счет уменьшения коэффициента гармоник выходного напряжения, регистр сдвига импульсов выполнен семиканальным К=7, а связи между входами узла фор п.рования уп1474814 Ml =Q,S++QzS++Q, Q l М3=0,8+Ч,S+Q,Q„. равляющих сигналов и выходами Ml N3 выполнены реапизующими логические выражения: Иу 6 Lly Lts (>) Ugg(H3) и Lay: „ ï Иц(ПЯ) gag (щ) +23 (<$ I Составитель О. Парфенова Редактор С.Патрушева Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко Заказ 1908/55 Тираж б 45 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101
