Способ регулирования выходного напряжения однофазного инвертора Советский патент 1986 года по МПК H02M7/5395 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания и электропривода для нреобразовании постоянного напряжения в переменное напряжение, близкое к синусоидальной форме.

Цель изобретения - повышение качества выходного напряжения путем умень1иения относительного содержания высших гармоник.

На фиг. 1 показана форма выходного напряжения на четверти периода в зависимости от коэффициента регулирования; на фиг. 2 - блок-схема инвертора, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 3 - диаграммы, поясняющие работу инвертора; па фиг. 4 - блок-схема логического устройства инвертора.

Напряжение па входе силового фильтра инвертора (фиг. 1) состоит из четырех импульсов 1-4 на каждую четверть периода основной частоты. При этом импульс 2 имеет противоположную полярность. Их пентры отстоят от начала периода основной частоты и расстояния , 38J/210, 525/7210 и . При регулировании амплитуды |ервой гармоники длительности импульirf

сов изменяют на величину дх Кр - коэффициент регулирования (Кр 0...1). Согласно предлагаемому способу первая низп1ая из высших гармоник одиннадцатая и ее амплитуда составляет 7% от амплитуды основной гармопики.

Инвертор, реализующий предлагаемый способ (фиг. 2), состоит из генератора 5 импульсов, выход которого соединен с входом пересчетпой схемы 6. Выход 6.1 пересчетной схемы 6 соединен с входом дешифратора 7, выход которого соединен с входом (|)ормир()вате.1я 8 сигналов. Выходы 8.1, 8.2 п 8.15 формирователя 8 сигналов подключены соответственно к входам 9.1, 10.1 и 11.1 интеграторов 9--11, выходы которых соединещ соответственно с входами 12.1, 13.1 или 14.1 компараторов 12-14. Выходы 12.3, 13.3 и 14.3 компараторов 12-14 соединены с входами схемы формирования закона управления, выходы 15.1, 15.2 и 15.3 которой соединены с ключами силового MOCTOBOio коммутатора 16.

Генератор 5 имнульсов формирует прямоугольщме импульсы длительностью Т/420. На выходах 8.1, 8.2 и 8.3 формирователя 8 сигпалов вырабатываются разнополярные импульсы длительностью 17Т/420 каждый. При этом на выходе 8.1 в каждую четверть периода формируется четыре прямоугольных разнополярных импульса, отстоящие от начала полупериода на 14Т/420, 72Т/420, 103Т,/420 и 161Т/420. На выходах 8.2 и 8.3 (фиг. 3) формируются разнополярпые прямоугольные пмпульсы, отстояпи1с от пачала периода на 351:420 и 14.11/420,

2IT/420 и 155Т/420 соответственно. Импульсы с выхода формирователя 8 сигналов поступают на интеграторы 9-11, которые на своих выходах 9.1, 10.1 и 11.1 вырабатывают напряжения треугольной формы в моменты времени, соответствующие импульсам на выходах 8.1, 8.2 и 8.3 формирователя 8. Напряжение треугольной формы с выходов интеграторов 9-11 подается на один из в.ходов компараторов 12-14, а на другие входы компараторов подается управляющее напряжение. В результате сравнения в мо.мепты равенства управляющего и треугольного напряжений на выходах 12.1, 13.1 и 14.1 компараторов 12-14 формируются прямоугольные однополярные импульсы, подаваемые на логическое устройство. На выходе логического устройства формируется четыре сигнала F. F, G и G, управляющих ключами силового коммутатора 16. Сигналы Ри G формируют согласно логическим уравнениям

(BD + CD + BCD) + .(BCD); G A (BD + CD + BCD) A (BCD|.

Функциональная схема /югического устройства, реализующая данные логические уравнении, приведен. на фиг. 4.

Таким об)азом, в сравнении с известным предлагаемый сносоп регулировани ; выходного напряжения однофазного инвертора при практически одинаковых максимальных значениях амплитуд основных гармоник позволяет обеспечить большой номер и меньшее максимальное значение наиболее низкочастотной гармонической составляющей, подаваемой фильтром одиннадцатой гармоникп, что позволяет уменьшить дополпительную нагрузку на инвертор и использовать в инверторе силовой фильтр с меньmeii установленной мощностью.

Формула изобретения

Способ регулирования выходною напряжения однофазного инвертора, прп котором ня выходе инверт(;ра (юрмируют и изменяю по длительности импульсы напряжения на каждой четверти периода выходного напряжения, отличающийся тем. что, с целью повышения качества выходного напряжения путе.м уме1П)11;онпн ,;ч,;ьного содержания высших гархипп.. на каждой четверти нериода выхолшко напряжения формируют четыре и.мпу, так. чтобы их центры ()Т1ТОяли от нача;;;: HLpnода соответственно на расстояний .. 385Г/210, 52J/210 и 885Г/210, второй имнульс имеет протпиоположную полярность, при этом в процессе регулир|;мния амп.литуды первой гармоники от н/.ля до 18- максимального значения .1,:1 „1ьности всех импульсов из кч1як)1 одинаково от нуля до , при регулировании амгыитуды первой гармоники от 18 до 41% максимального значения длительности третьего и четвертого импульсов ияменяют от до 14J/210, оставляя их положение неизменным, а длительность первого и второго импульсов оставляют неизменной и равной 65 /210, но перемещают их центры из положений 32S/210 и 38У/210 в положения 28Й/210 и 42J /210 соответственно, при регулировании амплитуды первой гармоники от 41 до максимального значения положения BTopoio и четвертого импульсов оставляют неизменными, а их длительность изменяют от 6,/210 до нуля и от до . соответс lUHiKi. д.игпмьностп первого и третьего импульсов остапляюг ней3м ен пым и и ра в н ы м и 6Jf/210 и 14,/210 соответственно, их центры г./ремещают из положений 325Г/210 и 52//72IO в по,-1ожсние и соответственно, при регулировании амплитуды первой i-армоники от до максима, ьпого значения д; ительпости второго п четвертого импульсов, не изменяя их положения, изменяют от нуля до 14 /210 и от до 34Ж/210 соответственно, причем второй импу,1ьс изменяет полярность, а первый и третий импульсы, оставляя их длительность неизменной и равной ) и 14,sr/210 соответственно, перемещают так, что их центры переходят из положений , и в положения и соответственно.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания и электропривода для преобразования постянного напряжения в переменное, близкое к синусоидальной форме. Цель - - но ын1ение качества вы.ходного наиряжения нутем уменьн ения содержания высши.х гармоник. Для реализации данного способа в устройстве имеется генератор 5, (hop ми рук) щи i; црямоу го.1ьные имич.и.сы, выход которого соединен с входом иоресчетной с.чемы 6, ;1он ифратор 7, цодклк1ченн1 1Й к входу формировате.1я сигна.юв 8, вырабатывающего раз11он()лярные имиу.чьсы ладанной длите.:1ьиости. Имиу.чьсы с выхода формирователя иостунают на интеграторы 9 -11, вырабат1 1ваю|Цие на выходах 9.1 11.1 напряжения треу1ольной формы в М1)меиты времени, соответствующие имиульсам на выходах 8.1, 8.2, 8.3 формирователя 8. На выходах 12.1., 13.1, 14. компараторов 12, 13, 14 формн)уются прямоугольные одн1)11о.1Я;1ные имну.чьсы. пода1 аемые на .чогическос устройство 15, формирующее четыре сн1нала управления к,лючами силового коммутатора 16. Данный способ регулироваиия выходного наиряжения од11о41азно о инве)тора (С позволяет обеспечить болыио номер и ма/юе (Л макспма.;ьпое значени.е наибо.чес nn.iiMiqacтотной гармоническо cocTaB,unomeii, iic.даваемой фильтром одиннадцато гармоники, что позволяет мсн1, доио.пштельную нагрузку на инвертор и ис11ол1 зовать в инверторе силовой фп, с меньше уста 1овленной мощностью. 4 и.. Ю Ю СлЭ 00

-Ягт-ЧТЬ-Я -Я «2