Устройство для формирования @ -фазной системы напряжений с числом фаз 2 @ Советский патент 1988 года по МПК H02M1/08 

00

сд

о со

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для управления полупроводниковыми преоб- разовател1гми, может быть использовано в системах электропитания или „ электроавтоматики для преобразования постоянного напряжения в квазисинусоидальное многофазное напряжение, в полупроводниковых преобразователях частоты для многофазного асинхронного электропривода и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1358052.

Цель изобретения - расширение области применения.

На фиг. изображена функциональная скема устройства; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства для формирования четырехфазного квазисинусоидального напряжения () с шестью ступенями для аппроксимации синусоиды на участке U/in () для прямой и обратной последовательности фаз,

. Устройство для формирования т-фаз- ной системы напряжений с числом фаз

f... И

2 (фиг„1) содержит последовательно соединенные преобразователь напряжение - частота (ПНЧ) 1, первый счетчик 2, первый дешифратор 3. Выходы первого дешифратора 3 соединены с Входами перво го 4 и второго 5 реверсивных счетчиков. Выходы первого peaeijcHBHoro счетчика 4 соединены с кодовым входом первого цифроаналого- вого преобразователя (ЦАП) 6, выходы второго реверсивного счетчика 5 сое- ринены с кодовым входом второго Ipoaналогового преобразователя 7. Выход ЦАП 6 соединен с первыми входами сумматоров 8 напряжения, имеющих не- йетный номер, число которых т/4, вы- од ЦАП 7 соединен с первыми входами румматоров 8 напряжения, имеющих чет- Йый номер, число которых т/4. Входы Напряжения IJtAH 6 и 7 и вторые входы Сумматоров 8 напряжения подсоединены К задатчику напряжения U, который связан с общей точкой устройства. Вькоды сумматоров 8 напряжения Подключены к суммирзтащим точкам А...А:, число которых т/2, через йоотве. тствующие ключи 9, управляющие цепи которых, подключены к выходам Второго дешифратора 10. Число ключей 9, подключенных к каждой суммирующей t04Ke A...Aj, равно щ/2. Второй

дешифратор 10 через второй счетчик 1 связан с первым счетчиком 2. К каждой из суммирующих точек А,...А : под- ключены входами напряжения два усилителя 12 с управляемым коэффициентом усиления, имеющих номера j и j+in/2, которые соответствуют номерам формируемых фаз. Кодовые входы усилителей

12, имеющих номера j и j+m/2, соответственно подключены к инверсному и прямому выходам триггера 13, имеющего номер j, который соответствует номеру суммирующей точки. Общее число триггеров 13 равно т/2. Счетные входы триггеров 13 с помощью логических элементов 2 ИЛИ 14 связаны с соответствующими вьпсодами второго дешифратора 10, который имеет Зт/2 выхоДов и с выходом блока 15 реверса, при этом первый триггер 13 связан с вторым дешифратором 10 непосредственно. Выход первого счетчика 2 соединен с блоком 15 реверса. В состав устройства входит блок 16 начальной установки, который связан с Сч , Сч , Счр,,, Счр и Т...Т.

Коэффициенты передачи сумматоров напряжения по первому и второму входам определяются выражениями

К, tsin -1 m m - n

K, .

m

Усилители 12 с управляемым коэффициентом усиления измеют коэффициенты передачи, равные +1 при Лог.О на кодовом входе и -1 при Лог. на кодовом входе.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователь напряжение - частота 1 преобразует напряжение Up в последовательность импульсов с частотой,

пропорциональной сигналу задания Uf и равной g , где m - число формируемых фаз; п - число ступеней напряжения для аппроксимации синусоиды на участке п/т , f , частота выходного напряжения. С выхода ПНЧ I импульсы поступают на вход счетчика 2, число состояний которого равно п. С выходов первого счетчика 2 сигналы через первый дешифратор 3 поступают на входы реверсивных счетчиков 4 и 5, которые вырабатьюают двоичные коды отд льньк участков синусоиды. С выходов счетчиков 4 и 5 двоичные коды поступают на кодовые входы ЦАП 6 и 7, Сформированные ЦДЛ 6 и 7 квазитреугольные напряжения соответственно поступают на первые входы сумматоров 8 напряжения, имеющих нечетный и четный номера. На входы напряжения ЦАП 6 и 7 и вторые вхфды сумматоров 8 напряжения подается напряжение задания , величина которого опреде- ляет амплитуды выходного напряжения устройства.

Каждый из сумматоров 8 напряжения вырабатывает свой участок диапазона напряжения синусоиды от

синусоиды

до Uv, sin -, где L-номер m

напряжения

iL-lliT

г sin

т

диапазона (сумматора) напряжения, общее число которых равно т/2, аппроксимированной синусоиды длительностью 2/(/т .

Указанные участки аппроксимированной синусоиды с выходов сумматоров 8 напряжения подаются к cyм шpyющим точкам А...А:, число которых т/2, через соответствующие ключи 9 в заданной последовательности, которая обеспечивается порядком подачи управ- ляюпщх сигналов с выходов дешифратора 10, число которых Зт/2, причем заданная последовательность обеспечивается с помощью счетчика II, имеющего m сосстояний. Состояние последнего определяется последовательностью импульсов, поступающих с выхода счетчика 2.

На каяодый из m выходов устройства с помощью усилителей 12 подаются прямые () и инвертированные (К -1) значения напряжений суммирую

щих точек А.. .А.-. Значения коэффициента усиления каждо.го из усилителей 12 определяется состоянием соответствующего триггера 13, состояние которого определяется последовательностью сигналов, поступающих с соот- ве-тствующего выхода второго дещифра- тора 10 непосредственно (триггер Т.) или через элементы 2 ИЛИ 14. Таким образом, на выходе каяодой из m фаз устройства формируется двухполярное (фиг.З) квазисинусоидальное напряжение. Фазовый сдвиг между напряжением кратен iF/m, частота напряжения f/2mn и амплитуда пропорциональна амплитуде входного напряжения U.

. При поступлении сигнала от источника сигнала реверса блок 15 ревер д

оазоз

са вырабатывает одиночный импульс, который через элементы 2 ИЛИ 14 поступает на входы триггеров 13, что приводит к HSMeifeHjno состояния пос3- .; .,0 . . 9f

ледник (фиг.З) 7 (T;

2(/ t

Г

д

5

0

5

0

Изменение состояний триггеров 13 приводит к изменению коэффициентов усиления усилителей 12. Далее устройство работает аналогично. В результате получается система напряжений с прямым чередованием фаз. Переход к обратной последовательности фаз происходит аналогично. Для исключения одновременного поступления управляющих сигналов на входы триггеров от второго дешифратора 10 и блока 15 вход запрета последнего связан с выходом Сч, что позволяет избежать наложения этих сигналов.

При подаче питающего напряжения блок 16 начальной установки формирует сигналы, посредством которых осуществляется установка счетчиков и триггеров в исходное состояние. Поскольку возможны различные сочетания тип, то для конкретного случая при и счетчики Сч, Счр, Счр имеют следующие состояния:

012345 012345

012345 543210

.543210 012345

Начальное состояние счетчиков можно легко определить по временной диаграмме (фиг.2). Счетчик Сч может быть установлен в любое из m состояний, так как безразлично с какого участка начнется формирование напряжения каждой фазы.

Таким образом, введение в состав устройства блока реверса и логических элементов ИЛИ позволяет организовать изменение порядка чередования фаз и тем самым распшрить область его применения за счет использования в ревер- . сивном электроприводе с системой pe-i

гулирования.

1 Формула изобретения

Устройство для формирования т-фаэ- ной системы напряжений с числом фаз

..Л 2 по авт.св. 1358052, о т л ичающееся тем, что, с целью расширения области использования, , оно снабжено блоком реверса с входа- ми управления к запрета и импульсным

I выходом a также m/2-1 элементами 2ИЛИ, причем управляющий вход блока реверса предназначен для подключения к источнику сигнала реверса, вход запрета подключен к выходу первого счетчика, а каждый из триггеров, кроU

U08503

ме первого, связан с соответствующим выходом второго дешифратора через первый вход соответствующего элемента 2ИЛИ, а вторые входы элементов 2ИЛИ подключены к выходу блока реверса.

Изобретение относится к электротехнике, а 1.1менно к устройствам для управления ползшроводниковыми преобразователями чистоты для многофазного асинхронного электропривода. Цель изобретения - расширение области использования. Для изменения порядка чередования фаз в состав устройства введено m/2-l логических элементов 2ИЛИ )4, посредством которых триггеры 13, кроме первого, сведены-с вторым дешифратором 10 и блоком реверса 15. В процессе работы состояние каждого из триггеров 13 определяется порядком следования сигналов с выходов второго дешифратора 10. При подаче управляющего сигнала от блока реверса 15 триггеры 13 изменяют свои состояния, что приводит к изменению коэффициентов передачи усилителей с управляемым коэффициентом усиления 12. В результате на выходе устройства, получают систему напряжений с другим порядком чередования фаз. 3 ил. S (Л

А

Z

1К

TL

Вых.ПНЧ

Mjff} AU/ff) /Ш

lllllllinilinilKllitlllKIIIHUIIIinillllliliinilliniinill

Hill

iliii

JLUIL

JlliL

JlUll

lliii

lilll

ilUi

Mill

HIM

//Ж

.

IK/I. a}

Чм.(1)

K/.f2} L

//f/7Y;;tZ

Btjix.CHj 1 1 I ill 1

М 4 г

7П у ЗП ЗЛ ЛЛ Т Т Т

JlliL

JlUll

ilUi

Mill

HIM

ЧУЧХ

II

аг. 2

Ur

и.

Редактор Н.Тупица

яг.Л

Составитель В.Бунаков

Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар