Способ управления автономным инвертором напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M7/48 

со О)

11

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в инверторах напряжения, предназначенных для частотно-регулируемого элек- тропривода, а также в источниках электрической энергии, к которым предъявляются повьшенныё требования по качеству выходного тока.

Целью изобретения является повыше ние точности регулирования выходного тока инвертора за счет уменьшения относительной погрешности формирования мгновенного значения тока нагрузки.

На фиг.1 изображена функциональ- ная схема управления инвертора напряжения, реализующая предлагаемый способ ; на фиг,2 - эпюры формирования уровней сигналов сравнения; на фиг.3- эпюры выходного тока инвертора с предлагаемым способом управления.

Устройство (фиг.1), реализующее предлагаемый способ управления, содержит задающий генератор 1, узел 2 выделения ошибки, узел 3 выделения сигнала выходного параметра - тока нагрузки, интегратор 4, компаратор 5, двухполупериодный выпрямитель 6, делитель 7 напряжения, источник 8 постоянного напряжения, неинвертирую щий сумматор 9, инвертирующий сумматор 10, аналоговый коммутатор II, инвертор 12. Один из входов узла 2 выделения ошибки подключен к выходу задающего генератора 1, другой вход через yaeji 3 выделения сигнала ного параметра (токи нагрузки) - к выходу инвертора 12, а выход - к входу интегратора 4, выход которого подключен к выходу аналогового коммута- тора 11. Выход компаратора 5 подключен через инвертор 12 к нагрузке (не показана) и к управляющему входу аналогового коммутатора 11. Вход двухполупериодного выпрямителя 6 под- ключен к выходу задающего генератора 1, а выход - к входу делителя 7 напряжения, выход которого подключен к первым входам неинвертирующего 9 и инвертирующего 1 О сумматоров, вторые входы которых подключены к источнику 8 постоянного напряжения. Выход неинвертирующего сумматора 9 подключен к первому входу аналогового коммутатора I 1 , второй вход которого подклю- чен к выходу инвертирующего сумматора 10.

Сущность способа заключается в следующем.

152

Задающий сигнал V подают на один из входов узла 2 выделения ошибки, где сравнивают с сигналом, пропорциональным мгновенному значению выходного параметра - тока нагрузки, поступающим из узла 3 вьщеления сигнала тока нагрузки. Полученный при .этом сигнал ошибки подают на вход интегратора 4. Интеграл сигнала ошибки с выхода интегратора подают на один из входов компаратора 5, на другой вход которого подают уровень переключения. При превьш1ении интегралом сигнала ошибки уровня переключений компаратор 5 вьфабатывает сигнал переключения, который воздействует на силовые ключи инвертора 12 и на управляющий вход аналогового коммутатора 1 1 , который изменя.ет полярность уровня переключения.

Под воздействием сигнала, поступающего с выхода компаратора 5, инвертор 12 изменяет свое состояние и знак выходного напряжения изменяется на противоположный. Одновременно с изменением полярности выходного напряжения изменяется ток нагрузки, что приводит к изменению знака и величины сигнала ошибки на выходе узла 2 выделения ошибки. Интегратор 4 воспринимает сигнал ошибки, в результа- те чего сигнал на выходе интегратора начинает изменяться с противоположной по знаку производной. Далее процессы повторяются.

Одновременно задающий сигнал U подают на вход двухполупериодного выпрямителя 6, с выхода которого сигнал поступает на делитель 7 напряжения, где делится на величину, определяемую заданной погрешностью формирования мгновенного значения тока. С выхода делителя 7 напряжения сигнал подают на первые входы неинвертирзто- щего 9 и инвертирующего 10 суммато- ров, на вторые входы которых подают сигнал от источника 8 постоянного напряжения. В результате на выходе сумматоров 9 и 10 формируется уровень переключения, уровень которого изменяется одновременно с изменением мгновенного значения тока задания (фиг.2).

Формирование такого ,уробня переключения позволяет повысить точность формирования выходного тока нагрузки за счет уменьшения относительной пог решности мгновенного значения тока

313

нагрузки. В предлагаемом способе переменная составляющая уровня переключения в несколько раз больше его постоянной составляющей, что обеспечивает относительную погрешность формирования мгновенного значения тока нагрузки практически постоянной, не зависящей от его амплитуды и фазы.

Постоянная составляющая уровня переключения ограничивает максимальную частоту переключения вентилей инвертора.

Формула изобретения

Способ управления автономным инвертором напряжения, заключающийся в том, что формируют сигнал задания, формируют сигнал, пропорциональный мгновенному значению выходного тока

15

инвертора, сравнивают его с сигналом задания, в результате сравнения формируют сигнал ошибки, интегрируют его, формируют два равных по величине разнополярных уровня переключения, сравнивают интеграл сигнала ошибки с уровнями переключения и в моменты их равенства переключают ключевые элементы инвертора, отличающийся тем, что, с целью повьшге- ния точности регулирования выходного тока инвертора, формируют сигнал, пропорциональный модулю сигнала задания, суммируют его с сигналом постоянной величины и формируют тем самым один из уровней переключения, инвертируют его и формируют тем самым уровень переключения противоположной полярности.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для частотно-регулируемого электропривода, а также в источниках электрической энергии, к которым предъявляются высокие требования по качеству выходного тока. Целью изобретения является повышение точности регулирования выходного тока инвертора за счет уменьшения относительной погрешности формирования мгновенного значения тока нагрузки. Это достигается за счет формирования сигналов сравнения, изменяющихся в функции сигнала задания, что обеспечивает практически постоянную относительную погрешность мгновенного значения тока нагрузки синусоидальной формы, не зависящую от его фазы и амплитуды. 3 ид.| (Л

фиг. 1

Редактор Н.Швыдкая

(риг.З

Составитель А.Придатков

Техред М.Ходанкч Корректор А.Обручар

1367115 Ui