Устройство для управления @ -фазным инвертором Советский патент 1986 года по МПК H02M7/537 

. -12480

гене.р(атора 1 подаются сигналы на rprf канала 2-4 пересчетных схем. Каждая фаза выгодного напряжения формируется мажоритарными элементами 16-18, на входы которых поступают сигналы с одноименньк триггеров 5-7 кана лов 2-4. При изменении состояний на прямых выходах триггеров 5 изменяется уровень выхо дного сигнала на прямом выходе первого мажоритарного элемента 16, сигнал с выхода которо

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для управления многофазными инверторами в системах электропитания и электропривода.

Целью изобретения являетсяповышение надежности устройства.

На фиг-. 1 изображена схема устройства для управления трехфазным инвертором на фиг. 2 - эпюры напряжений на элементах устройства при синфазной работе каналов} на фиг.З - эпюры напряжений на элементах устройства при работе схем фазирования каналов.

Устройство для управления содержит з:ада1сщий генератор 1, три оди-- наковых канала 2-4 пёресчетных схем на триггерах 5-7 со схемами фазирования ,на элементах 2И 8 и 9, элементах 2ИЛИ 10-13, блоках 14 и 15 вьще- ления заднего фронта импульса . Каждая фаза выходного напряжения формируется мажоритарными элементами 16 - 18, йа входы которых поступают сигналы с одноименных триггеров 5-7 каналов 2-4. На фиг. 2 эпюры напряжений задакяцего генератора обозначены U1, на прямьй выходах-триггеров 5, 6, 7 - соответственно U5, U6, U7, ка прямом и инверсном выходах мажоритарного элемента 16 - соответственно U16 и U16, на выходах блоков 14 и 15 - соответственно U14 и U15, на выходах элементов 2И 8 и 9 - соответственно U8, U9, на выходах элементов 2ИЛИ 10-13 - соответственно U10, U11, U12, U13.

19,

го через логические элементы поступает на входы установки триггеров 5-7. Посредством логических элементов осуществляется синфазная работа каналов 2-4 пересчетных схем, сохраняется работоспособность при любых отказах одного из каналов, процесс фазирования не превышает полпериода выходного напряжения, после- чего обеспечивается заданный режим работы. 3 ил,

5

Устройство работает следующим образом.

В момент времени t на прямых выходах триггеров 5 каждого канала состояние 1 изменяется на О, аналогично меняется уровень выходного сигнала на прямом выходе мажоритарного элемента 16 и на короткое время на выходе блока 14 вместо сигнала О появляется 1. Эта 1 через элементы 2ИЛИ 10 и 12 подается на входы установки в О триггеров 5 и входы установки в 1 триггеров 6 и 7. Появление 1

0

ки в о

триггеров на входах установ 1 не меняет состояние

триггеров 5-7, так как перед этим под.действием сигнала синхронизации триггер 5 перешел в состояние , а триггеры 6 и 7 остались в состоянии 1. . ,

В момент времени Ц изменяется состояние триггеров 5, аналогично из меняется сигнал на выходах элемен- та 16, на выходе блока 15 кратковре5 менно сигнал О изменяется на 1. Эта 1 через элементы 2ИЛИ 11 и 13 подается на входы установки в 1 триггеров 5 и в О триггеров 6 и 7. Состояние триггеров 5-7 под дейст0 вием 1 не меняется.

На фиг. 3 эпюры напряжений задающего генератора обозначены как U1, на прямом и инверсном выходах триггера 5 канала 2 - соответственно

5 U5-2 и U5-2, на прямых выходах триггеров 5 каналов 3 и 4 - U5-3 и U5-4, на выходах мажоритарного элемента .16 - соответственно U16 и U16, на

выходах блоков 14 и 15 - соответственно U14 и U15, на выходах элементов 2И 8 и 9 каналов 2-4 - соответственно U8-2, U8-3, U8-4, U9-2, U9-3, U9-4, на выходах элементов 2ИЛИ 10-13 - соответственно Ш(Гг-2, U10-3,..., U13-3, U13-4.

Предположим, что до момента t входы установки в 1 и О триггеров 5-7 отключены от выходов эле- ментов 2ИЛИ 10-13, в канале 2 неисправен триггер 5, на выходах которого сигналы постоянно равны 1 и О, а каналы 3 и 4 при повторном включении устройства оказались в противофазе.

Пусть в момент времени t, входы установки fi 1 и О триггеров 5-7 каналов 2-4 подключены к выходам элементов 2ИЛИ 10-13. В этот момент на входе и на выходе элемента 9 в канале 4 уровень сигнала равен 1, этот сигнал через элементы 11 и 12 канала 4 поступает на входы установки в 1 триггеров 5-7 канала 4. Состояние триггеров становится равным 111.

При поступлении двух очередных сигналов синхронизации триггеры этого канала переходят в состояние 011 состояние канала вновь не совпадает с состояниями каналов 2 и 3 и схема фазирования вновь дважды переводит триггеры в состояние 111. При поступлении третьего импульса син- хронизации триггеры каналов 3 и 4 одновременно переключаются в состояние 011 и с этого момента каналы 3 и 4 работают синфазно, выходные сигналы устройства соответствуют заданным.

Как видно из приведенных на фиг. эпюр, блоки 14 и 15 в работе схем фазирования не участвуют, так как на их выходах сигналы постоянно рав ны О (до момента фазирования ка- иалрв 3 и 4). Предположим теперь, что в момент времени t входы установки в 1 и О триггеров 5-7 отключены от выходов элементов 10-13, в момент tj устройство включено внов с неисправным каналом 2 (триггер 5 этого канала неисправен, не управляется по входам установки в 1 и О и работает в режиме деления час тоты задающего генератора на два),, а каналы 3 и 4 оказались случайно в противофаэе.

Пусть в момент t входы установк в 1 и О подключены к выходам элементов 10-13, но блоки 14 и 15 в каналах 3 и 4 отключены. Как видно из фиг. 3, при отсутствии блоков 14 и 15 исправные каналы 3 и 4 не фазируются. При подключении в момен tj блоков 14 и 15 при первом же переключении триггеров меняется состояние на выходах мажоритарного элемента 16, блок 15 вьщеляет задний фронт инверсного сигнала элемента 16 и сигнал с выхода блока 15 через элементы 11 и 13 поступает на входы установки в 1 триггера 5 и в О триггеров 6 и 7, состояние триггеров каналов 3 и 4 становится равным 100.

Фазирование каналов на этом закончится .

Предлагаемое устройство сохраняет работоспособность при любых возможных отказах одного из каналов, про- цесс фазирования не превышает полпериода выходного напряжения устройства, после чего обеспечивается заданньш режим работы. Аналогично схемы фазирования работают при восстановлении синфазности каналов при сбоях от помех или при начальной установке синфазности каналов при включении устройства.

Формула изобретения

Устройство для управления Н1-фазным инвертором, содержащее задакщий генератор, три идентичных канала пересчетных схем на w триггерах, имеющих прямые связи с каждого пред- шествукицего триггера на последукиций и перекрестные связи с последнего триггера на первый, мажоритарные элементы по числу фаз инвертора, прямые и инверсные выходы которых предназначены для подключения к управляющим электродам транзисторов инвертора соответствующей фазы, а три входа соединены с прямыми выходами триггеров соответствующей фазы каждого канала, два блока выделения заднего фронта импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, каждьй канал содержит два элемента 2И и четыре элемента 2ИЛИ, причем прямой выход первого мажоритарного элемента соединен.с входами первьк блоков выделения заднего фронта импульса и с первыми входами вторых элементов 2И, инверсный выход первого мажоритарного элемента соединен с входами вторых блоков вьщеле- ния заднего фронта импульса и с первыми входами первых элементов 2И, вторые входы элементов 2И соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого триггера одноименного канала, выходы первых блоков выделения заднего фронта импульса соединены с первыми входами вторых и

четвертых элементов 2ШШ, выходы первых элементов 2И соединены с вторыми входами первых и четвертых элементов

2ИЛИ, выходы вторых элементов 2И соединены с вторыми входами вторых и третьих элементов 2ИЛИ, выходы первых, и вторых элементов 2ИЛИ соединены соответственно с входами установки в О и 1 первых триггеров, а выходы третьих и четвертых элементов 2ШШ соединены соответственно с входами установки в 1 и О остальных триггеров в данном канале.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для .управления многофазными инверторами в системах электропитания и электропривода. Целью изобретения является повышение надежности устройства, С выхода задающего ю 4 СХ)

U1

ЛJ ЛJlЛJ JгплJгплJ лJ JlЛJ J

U8,U9 UW,U12

фиг, 2

U1

U5-Z

лшшлтигцгапллл. шгшшшишшшллл/ш.

.M..,г- .1-

шч

Составитель А.Придатков Редактор А.Лежнина Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 4138/56 Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

(р:/г. J