Устройство для управления однофазным мостовым инвертором Советский патент 1984 года по МПК H02P13/18 

мирования импульсов напряжения, ,первые и вторые выходы усилителейкоммутаторов четных каналов соединены с вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы триггера знака соединены с вторыми входами всех усилителей-коммутаторов, выход усилителя h -го формирователя длительности импульсов через элемент 11 9 задержки и второй формирователь импульсов соединен с выходом усилителя (п-1)-го формирователя длительности импульсов, выход задающего генератора соединен с входом формирователя задающих импульсов, а вторые входы блока совпадения предназначены для подключения сигналов управления.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОДНОФАЗНЫМ МОСТОВЫМ ИНВЕРТОРОМ, содержащее задающий генератор, формирователь задающих импульсов, ВЬЕХОД которого через распределитель соеди.нен с входом триггера знака и первыми входами блока совпадения, два усилителя и выходные усилители импульсов управления силовыми и коммутирующими тиристорами инвертора, выходы которых предназначены для подключения к управляющим электродам соответствующих тиристоров, отличающееся тем, что, с целью повьппения надежности, оно снабжено п каналами формирования длительности импульсов напряжения, где п - число импульсов в полупериоде выходного напряжения инвертора, двумя формирователями импульсов, элементом задержки, двумя усилителями-коммутаторами, пятью элементами ИЛИ, каждый канал формирования длительности импульсов напряжениясостоит из формирователя длительности импульса, содержащего последовательно включенные усилитель и элемент выдержки времени, снабженный времязадаюг ей цепью, формирователя импульсов и усилителя-коммутатора, причем в каждом канале формирования импульсов напряжения первый вход усилителя-коммутатора соединен через формирователь импульсов с выходом усилителя формирователя длительности импульсов, вход которого соединен с соответствующим выходом блока совпадения, выход элемента i выдержки времени соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого усилителя, выход пер вого усилителя соединен с первым входом первого усилителя-коммутатора И через второй усилитель и первый формирователь импульсов - с первым ю входом второго усилителя-коммутатора, выходы первого усилителяо коммутатора соединены с входами вы4 ходного усилителя импульсов управления силовыми тиристорами инверСО тора, первый и второй выходы второго усилителя-коммутатора соединены с первыми входами соответственно второго, четвертого и третьего, пятого элементов ИЛИ, выходы которых подключены к входам выходных усилителей импульсов управления коммутирующими тиристорами инвертора, вторые входы ВТОР9ГО и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми и вторыми выходами усилителей-коммутаторов нечетных каналов фо.р

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления однофазными мостовыми инверторами с индивидуальными и фаэными узлами ком- мутации при широтно-импульсной модуляции выходного напряжения.

Известно устройство управления пробразователями, предназначенными Для преобразования постоянного тока п.

Однако указанное устройство, решая вопросы преобразования энергии с использованием импульсных методов модуляции, имеет ограниченны функциональные возможности, так как не решает вопросов ограничения помеховоздействия на системы. телемеханики, диспетчеризации и связи, а также на собственные-каналы управления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для управления однофазным мостовым инвертором, содержащее задающий генератор, формирователь за дающих импульсов, выход которого через распределитель соединен с входом триггера знака и первыми входами блока совпадения, два усилителя и выходные усилители импульсов управления силовыми и коммутирующими тиристорами инвертора 2,

Недостатком этого устройства является высокий уровень помех широкого спектра, возникающие и излучаемые в моменты между импульсами формируемой полуволны напряжения за счет энергии свободного тока.

Целью изобретения является ограничение уровня генерируемых помех, т.е. повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления однофазным мостовым инвертором снабжено п каналами формирования длителности импульсов напряжения, где fi число импульсов в полупериоде выходного напряжения инвертора, двумя формирователями импульсов, элементом задержки, двумя усилителями-коммута-торами, пятью элементами ИЛИ, каждый канал формирования длительности импульсов напряжения состоит из формарователя длительности импульса, содержащего последовательно включенные усилитель и элемент выдержки времени, снабженный времязадающей цепью, формирователя импульсов и усилителя-коммутатора, причем в каждом канале формирования импульсов напряжения первый вход усилителя-комму татора соединен через формирователь импульсов с выходом усилителя формирователя длительности импульсов, вход которого соединен с соответствующим выходом блока совпадения, выход элемента вьщержки времени соединен с соответствующим входом первого элемента PfflH, выход которогс подключен к входу первого усилителя, выход первого усилителя соединен с первым входом первого усилителя-коммутатора и через второй усилитель и первьй формирователь импульсов с первым входом второго усилителякоммутатора, выходы первого усилителя-коммутатора соединены с входами выходного усилителя импульсов управления силовыми тиристорами( инвертора, первый и второй выходы второго усилителя-коммутатора соединены с первыми входами соответ3ственно второго, четвертого и третьего, пятого элементов ИЛИ, выходы которых подключены к входам выходных усилителей импульсов управления коммутирующими тиристорами инвертора, вторые входы второго и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми и вторыми выходами усилителей-комму таторов нечетных каналов формирования импульсов напряжения, первые и вторые выходы усилителей-коммутаторов четных каналов соединены с вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы триггера знака соединены с вторыми вход ми всех усилителей-коммутаторов, вы ход усилителя Г) -го формирователя длительности импульсов через элемен задержки и второй формирователь импульсов соединен с выходом усилителя (п-1)-го формирователя длител ности импульсов, выход задающего генератора соединен с входом форми рователя задающих импульсов, а втор входы блока совпадения предназначены для подключения сигналов управления. На чертеже представлена функциональная схема устройства. . Устройство содержит задающий ген ратор 1, формирователь 2 задающих импульсов., распределитель 3, триггер 4 знака, блок 5 совпадения, фор мирователи 6 Д пительности импульса в каждом канале формирования длительности импульсов напряжения. Формирователь 6 состоит из усилителя 7 и элемента 8 выдержки времени снабженного времязадающей цепью 9. Выходы элементов 8 через элемент ИЛИ 10 соединены с усилителем 11. Кроме того, устройство содержит усилитель-коммутатюр 12, выходной усилитель 13 импульсов управления силовыми тиристорами, усилитель 14 формирователь 15 импульсов,усилител коммутатор 16, элементы ИЛИ 17, выходные усилители 18 импульсов уп равления коммутирующими тиристорами, формирователи 19 импульсов, ус лители-коммутаторы 20, элемент задержки 21, формирователь 22 импуль сов. . Устройство работает следующим о разом. При подаче на устройство оперативного напряжения питания задаю 79.4 щий генератор 1.начинает генерировать. сигналы, частота которых пропорциональна частоте выходного напряжения инвертора. Указанные сигналы усилизаются по мощности и формируются по длительности формирователем 2 и поступают на вход распределителя 3. Коэффициент пересчета распределителя равен числу импульсов в полуволне выходного напряжения инвертора ( ti ), выход последнего разряда ра.спределителя соединен со счетным входом триггера 4, сигнал на выходе которого определяет знак полуволны формируемого напряжения. Сигналы с выходов распределителя 4 при наличии разрежающих сигналов управления поступают через блок 5 на входы формирователей 6. Сигнал с выхода усилителя 8 через формирователь 19, усилителькоммутатор 20, элемент 17 поступает на выходной усилитель 18. Длительность импульса управления коммутирующими тиристорами составляет 80-1.00 МКС. Элемент 7 определяет длительность импульса выходного напряжения инвертора, которую можно менять с помощью цепи 9, С выхода элемента 7 сигналы через элемент 10, усилитель 11 усилитель-коммутатор 12 и выходной усилитель 13 поступают на управляющие электроды сиповых тиристоров. Сигналы с выхода усилителя 11 поступают также через усилитель 14, формирователь 15 и усилитель-коммутатор 16 на входы элементов 17, в результате-чего формируются импульсы управления коммутирующими тиристорами. При этом формируется цепь заряда коммутирующих конденсаторов инвертора. По истечении п импульса в полуволне выходного,-.напряжения сигнал поступает только на один из диагональных коммутирующих тиристоров - происходит выключение одного из силовых тиристоров. Ток нагрузки замыкается через оставшийся не выключенным силовой тиристор, так как в указанную цепь входит индуктивность нагрузки броска тока, а следовательно, и излучения спектра помех не происходит. По окончании последнего импульса полуволны происходит выключение одного из силовых тиристоров, а по истечении выдержки времени, определяемой элементом 21, сигнал с п выхода распределителя 3 поступает через формирователь 22 в цепь форми- , рования импульсов управления коммутирующих тиристоров - происходит выключение второго силового тиристора, а остаток энергии возвращается в конденсатор фильтра. Таким образом, благодаря двухступенчатому управлению процессом рассеивания энергии свободного тока на: индуктивную, а потом на емкостную нагрузку выполняется коррекция переходного процесса и исключаются выбросы энергии в сеть и ограничение до нормируемого уровня спектра излучаемых ,т. е. в целом происходит улучшение качества управления прео разованием энергии постоянного тока. Кроме того, наличие связи элементов 17 с четными и нечетными каналами формирования длительности испульсов напряжения наряду с решением воп росов коррекции переходных процессов позволяет обеспечить поочередную смену выключаемых в течение полуволны напряжения.инвертора силовых тиристоров и улучшения их тепловых режимов, а также повьппения энергетических показателей преобразования энергии. Последнее достигается за счет использования энергии свободных токов для поддержания тока нагрузки в период между импульсами.