Устройство для управления однофазным мостовым инвертором Советский патент 1988 года по МПК H02M7/48 

ОС 00

ND

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве устройства для управления однофазными инверторами при применении последних как в качестве источников питания централизованного типа так и в качестве составных узлов мно гофазньк преобразователейо

Цель изобретения - улучшеиие гармонического состава выходного тока инвертора.

На чиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для управления однофазным мостовым инвертором; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства; на фиг. 3 - принципиальная схема однофазного инвертора; на фиг. 4 - зависимость коэффициента гармоник в|я- ходного тока инвертора от числа им- пульсо.в п на интервале - выходного

напряжения.

Устройство для управления однофазным мостовым инвертором (фиг.1) содержит генератор I, делители 2-4 частоты, каждый из которых входами связан с задающим генератором 1, распределитель 5 импульсов, входами связанный с выходом делителя 2 частоты, логический блок 6 с выходными сигналами V - V, которые подают на усилительно-развя- зывающ1{й блок 7. Входы логического блока 6 связаны с выходами делителей 3 и 4 частоты и распределителя 5.

Распределитель 5 и мпульсов выполнен трехканальным по пересчетной схеме, например, на триггерах JK- ; типа 8-10. Логический блок 6 содержит логический элемент 2-2И-ИЛИ 11, элемент НЕ 12, четыре элемента 2И 13-16, элементы 2Ш1И-НЕ 17 и 18, элементы 2И 19 и 20, элементы 2ИЛИ 21 и 22 и элементы НЕ 23 и 24.

Связи между элементами 11-24 логического блока определяются логическими выражениями

fl- F,Fj (F,Fi+l,Fj ( )5

/.(i ;

Ft F, (FjFj ) (Q, Q,Qj;

,

Принцип формирования выходных сигналов устройства и напряжения однофаз0

него мостового инвертора поясняется временными диаграммами (фиг.2), где показаны: Q , Q - прямой и инверс- с ный выходные сигналы делителя 3 частоты; Q, Q, - прямой и инверсный выходные сигналы делителя 4 частоты; (7, V логические выходные сигналы элементов 11 и 12 логического бло0 ка; сигнал с выхода делителя 2 частоты; F,, F , Y, Р , F , F - прямые и инверсные вьгходные сигналы распределителя 5 импульсов; ( - выходной логический сигнал элемента 17;

5 V выходной логический сигнал элемента 18; ц;.- выходной логический сигнал элемента 15; выходной логический сигнал элемента 13; Ч - выходные сигналы логи

0 ческого блока; U ,,р,, Uv/py,- выходные сигналы усилительно-развязьшающего блока 7; U, - форма фазного напря

жения инверторов при п 3; U,, форма фазного напряжения инверторов

5 при п 2

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1 формирует последовательность синхронизирующих

0 импульсов, подаваемых на входы делителей 2-4 частоты. Коэффициент деле- ния делителя 2 выбирают равным п(п+1 ), делителя 3 (п+1)2, делителя 4 2п.

5 На фиг. 2 представлены временные диаграммы работы устройства при п 3 (п - число импульсов на интервале г;

выходного напряжения инвертора, выбираемое из условия обеспечения необходимого качества выходного тока инвертора). С увеличением п гармони ческий состав соответственно улуч шается (фиг. 4).

5 Импульсы с выхода делителя 2 поступают на тактовые входы распределителя 5 импульсов, на выходах которого формируется последовательность прямоугольных импульсов выходной

0 частоты F, сдвинутых на угол . Эти

импульсы подают на логические элементы 13-18 логического блока для получения сигналов ( и Vy

Выходные импульсы делителей 3 и 4 поступают на логкчес5

Q,, Q,, 0, Олл

ккй элемент 2-2И-Ш1И 1 1 и даг1ее на логический элемент НЕ 12 для получения сигналов у, н , несущих инфоримпульсовна

п (в

интервале :г

нацию о количестве данном случае п 3 ) выходного напряжения.

Пропуская полученные импульсы с,, V V2 t f через логические элементы 19-24, получают выходные сигна- f - V . Эти импулъ,,

через УРУ (U

ypvi уру

,)

лы устройства

сы, пропущенные

подаются на соответствующие ключи

однофазного мостового инвертора.

Сформированное выходное напряжение инвертора имеет вид с одно- полярной ШИМ с тремя импульсами на

интервале г

(при п 3, UH, , фиг.2)

На фиг. 2 показана также форма выходного напряжения инвертора при п 2 (и„г, два импульса на интервале, ).

Рабочая частота задающего генератора определяется в общем случае выходной частотой F и числом п:

fj 6n(n +

n F,

25

30

где n - число импульсов на интервале Ч/З выходного напряжения инвертора или число полупериодов частоты f сигнала Q на том же интерва- ле Г/З.

При заданной частоте F частота задающего генератора 1 зависит только от параметра п, т.е. от требуемого качества выходного тока инвертора,

График (фиг.4) зависимости коэффициента гармоник выходного тока инвертора от числа импульсов на инвер- вале /3 выходного напряжения п при разных углах нагрузки доказьгоа- ет преимущество предлагаемого устрой- 40 ства по сравнению с известным. Коэффициент гармоник выходного тЬка инвертора улучшен не менее чем в 2- 2,6 раза в зависимости от числа п.

35

выходы которого предназначены для подключения через усили- тельно-развязьшающий блок к управляющим входам ключей инвертора, второй делитель частоты - с парафразным выходом Q, Q , входом подключенный к выходу задающего генератора, а выходами к входам логического блока, отличающееся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного тока инвертора, оно снабжено третьим делителем частоты

с парафразным выходом Q, Q, входом подключенным к задающему генератору, а выходами к логическому блоку, причем делители частоты вьлолнены с коэффициентами деления п (п + 1), 2(п + 1) и 2п соответственно, где

.п - целое число, распределитель импульсов вьшолнен трехка нальным, логический блок выполнен реализующим логические выражения

,FI + (F,F,+ , ) (Q, Q,Q

,,. . t

vt

V

4-( (Q,M QiQJ

V 4) ii

a отношение частот задающего генераТаким образом, использование изоб- 45 тора и выходной частоты инвертора ретения позволяет повысить качество

jf

выбрано равным 6п (п + 1), РН

li/ -rtCp

SfM

:г

14188724

,, выходного тока инвертора, его гармонический состав.

10

15

20

25

30

40

35

g Формула изобретения

Устройство для управления одно- Фазным мостовым инвертором, содержащее последовательно соединенные между собой задающий генератор, первый делитель частоты, распределитель импульсов , вьтолненный по пересчетной схеме, с парафазными выходами F., F. , - - номер канала, и логический

где 1

блок с выходными сигналами ц; Ч

f IV

выходы которого предназначены для подключения через усили- тельно-развязьшающий блок к управляющим входам ключей инвертора, второй делитель частоты - с парафразным выходом Q, Q , входом подключенный к выходу задающего генератора, а выходами к входам логического блока, отличающееся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного тока инвертора, оно снабжено третьим делителем частоты

с парафразным выходом Q, Q, входом подключенным к задающему генератору, а выходами к логическому блоку, причем делители частоты вьлолнены с коэффициентами деления п (п + 1), 2(п + 1) и 2п соответственно, где

.п - целое число, распределитель импульсов вьшолнен трехка нальным, логический блок выполнен реализующим логические выражения

,FI + (F,F,+ , ) (Q, Q,Q,

,,. . t

vt

V

4-( (Q,M QiQJ

V 4) ii

тора и выходной частоты инв

выбрано равным 6п (п + 1), РН

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления однофазными инверторами при применении последних как в качестве источников питания централизованного типа, так и в качестве составных узлов многофазных преобразователей. Целью изобретения является улучшение качества выходного тока инвертора за счет снижения величины его коэффициента гармоник. Устройство для управления однофазным мостовым инвертором содержит задающий генератор, три делителя частоты, распределитель импульсов и логический блок. Делители частоты выполнены с коэффициентами деления п(п + 1); 2(п + 1); 2п соответственно, где п - целое число. Уменьшение коэффициента гармоник достигается путем формирования выходного напряжения способом однополярных шин по трапецеидальному закону с отношением верхнего основания к нижнему, равным 2/3. 4 ил.. i (Л

Фиг.2

0,2

ЬС

х

N

QI

ч

го

je

О

2 3 f 5 бп Физ.