Устройство для управления трехфазным мостовым инвертором Советский патент 1990 года по МПК H02M7/48 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления инверторами частотно-регулируемых электроприводов с широким длиапазоном регулирования частоты вращения.

Целью изобретения является уменьшение уровня пятой гармоники и упрощение устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, дешифратор 3, генератор 4 импульсов заполнения с регулируемой скважностью , элементы ИЛИ 5 и 6, элементы И 7 и элементы ИЛИ 8.

Выход генератора 1 соединен с входом счетчика 2, коэффициент пересчета которого равен 24. Выходы счетчика 2 соединены с входами дешифратора 3. К входам элемента 5 первой группы подключены 1-й и 11-й выходы дешифратора, к входам элемента 5

второй группы - 13-й и 23-й выходы дешифратора, к входам элемента 5 третьей группы- - 9-1 и 19-й выходы дешифратора, к входам элемента 5 четвертой группы - 7-й и 21-й выходы дешифратора, к входам элемента 5 пятой группы - 3-й и 17-й выходы дешифратора, к входам элемента 5 шестой группы - 5-й и 15-й выходы дешифратора, Выходы элементов 5 каждой группы подключены к первым входам элементов 7 соответствующей группы. К вторым входам элементов 7 каждой группы подключен выход генератора 4. Выходы элементов 7 каждой группы подключены к первым входам элементов 8 соответствующей группы. К входам элемента 6 каждой группы подключены следующие выходы дешифратора 3: в первой группе - с 2-го по 10-й, во второй группе - с 14-го по 22-й, в третьей группе - с 10-го по 18-й, в четвертой группе - с 0-го по 6-й, 22-й и 23-й, в пятой группе - с 0-го по 4-й и d 18-го по 23-й, в шестой группе - с 0-го по 14-й.

Ј

сл

00 О

сл о о

Выходы элементов 6 каждой группы соединены с вторыми входами элементов 8 соответствующей группы.

Выходы элементов 8 являются выхода-. ми устройства.

Устройство работает следующим образом,

Перестраиваемый генератор 1 вырабатывает последовательность импульсов fr, iкоторые считаются счетчиком 2 с емкостью, равной 24. На выходе разрядов счетчика 2 вырабатывается код, после дешифрации которого линейным дешифратором 3 вырабатывается 24 последовательности импульсов то...123. Элементы б, пропуская импульсы со- отвстстпуюших выходов дешифратора 3, вырабатывают на выходах импульсы Лв, Аи , Вв, Вц, Си , Сн1, которые поступают на первые входы элементов 8, на вторые входы которых в моменты времени, отмеченные на Jjnr. 2 точками а, б, в, г, д, е, поступают импульсы fcK с выхода генератора 4. Эти импульсы проходят через элементы 7 при совпадении с импульсами с выхода дешифратора, прошедшими через элементы 5, Период импульсов заполнения значительно меньше длительности импульсов на выходах дешифратора 3.

В результате сложения в элементах 3 вырабатывается шесть последовательностей импульсов Ав, АН, Вв, Вн, Ср, Си, которые в поспедующем используются для управления соответствующими ключами трехфазного мостового инвертора.

Спектральный сослав каждого из выходных напряжений зависит от значении углов а и/3 и скважности импульсов генератора 4, Так, например, при а 7,5° и/9 -22,5° (что имеет место в данном устройстве) амплитуда пятой гармоники (наиболее сильно влияющей на качество выходного напряжения трехфазного инвертора) становится равной нулю при скважности импульсов заполнения, равной примерно 3.

Такие значения целесообразно выбирать при использовании инвертора для питания электродвигателя или другой, инерционной нагрузки, когда высшие гармоники дополнительно подавляются реактивностью нагрузки. При работе инвертора на активную нагрузку скважность импульсов заполнения целесообразно выбирать равной двум. В этом случае уровень пятой гармоники увеличивается до 4,3%, з уровень седьмой гармоники уменьшается до 1 %, одиннадцатой - до 1,2 %, тринадцатой-до 0.9% и т.д.

Устройство при постоянных значениях фазовых сдвигов а и/ позволяет путем изменения скаажности импульсов заполнений

в широких пределах регулировать спектральный состав выходного наг,ряжения инвертора, обеспечивая исключение из спектра л обой гармоники или минимумсуммерного значения выбранных гармоник. Формула изобретения Устройство для управления трехфазным мостовым инвертором, содержащее генератор импульсов, выход которого через счет0 чик соединен с входами дешифратора, от- и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения уровня пятой гармоники и упрощение устройства, оно снабжено генератором импульсов заполнения с регулируемой

5 скважностью и шестью группами элементов, жаждал из которых содержит двухвхо- довой элемент И. два даухвходовых и один евятмБходрвой элементы ИЛИ, коэффициент счета счетчика выбран равным двадцати

0 Р1ырем, причем к входам первого двухвхо- ового элемента ИЛИ первой группы подключены первый и одиннадцатый выходы дешифратора, k входам первого двухвходо- эл мыгтэ Iflnil второй группы - тринад5 цатык и двадцать третий выходы дешифратора, к входам первого двухвходо- вого элемента 1/1Л И третьрй группы - девятый и девятнадцатый выходы дешифратора, к входам первого двухаходового элемента

0 ИЛИ четвертой группы - седьмой и двад- Ц2Т1Л первый выходы дешифратора, к входам первого двухвходового элемента ИЛИ пятой группы - третий и семнадцатый выходы дешифратора, к входам первого двухвходо5 вого элемента ИЛИ шестой группы - пятый и пятнадцатый выходы дешифратора, выходи первых л.вухвходовых элементов ИЛИ каждой группы подключены к первому входу элемента И соответствующей группы, к

0 второму входу элементов И каждой группы подключен выход генератора импульсов заполнения, выход элементов И каждой группы подключен к первому входу-второго дсухеходового элемента ИЛИ соответству5 ющей труппы, к второму входу второго двух- входовчго элемента ИЛИ каждой группы подключен выход девятивхсдового элемента ИЛИ соответствующей группы, к входам девятивходового элемента ИЛИ первой

0 группы подключены с второго по десятый выходы дешифратора, к входам девятивхо- дового элемента ИЛИ второй группы - с четырнадцатого по двадцать второй выходы дешифратора, к входам девятивходового

5 элемента ИЛИ третьей группы - с десятого по восемнадцатый выходы дешифратора, к входам девятивходового элемента ИЛИ четвертой группы -с нулевого по шестой, двадцати второй и двадцать третий выходы дешифратора, к входам дерятивходового

515805096

элемента ИЛИ пятой группы -с нулевого пошестого по четырнадцатый выходы дешифвторой и с восемнадцатого по двадцать тре-ратора, выходы вторых двухвходовых элетий выходы дешифратора, к входам девяти-ментов ИЛИ каждой группы использованы

входового элемента ИЛИ шестой группы - скак выходы устройства.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления инверторами в частно-регулируемых электроприводах. Цель изобретения - уменьшение уровня пятой гармоники в спекторе выходного напряжения и упрощение устройства. Устройство для управления трехфазным мостовым инвертором состоит из генератора импульсов, счетчика и дешифратора и позволяет формировать три пары напряжений, сдвинутых относительно друг друга на 120°. Каждое из этих напряжений формируется при помощи элементов И и ИЛИ, на выходе которых поступают имульсы с выходов дешифратора и генератора импульсов заполнения с регулируемой скважностью. Регулирование скважности позволяет изменять спектральный состав выходного напряжения инвертора. 2 ил.

Л

А

Фиг. 7

6 I 11 П I i i M I 1 I I 11.Ш..Ш1.Ш..1 ILL i III til

JP (1....П--

iiП

a

2Z П

гз П

н.

tf. j

S - cj

4 -

/огШ

8«

I

5

c

Ci

п

CL

П

5

1

tf