Устройство для управления однофазным автономным инвертором Советский патент 1990 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике, и может быть использовано для управления однофазными инверторами.

Цель изобретения - повышение надежности ра.боты однофазного автономного ин- верт.рра,.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для управления однофазным автономным инвертором.

Устройство для управления однофазным автономным инвертором 1, входом подключенным к выходу постоянного тока трехфазного мостового выпрямителя 2, каж дая фаза входа переменного тока которого через л электронных ключей 3 соединена с п отпайками вторичной, обмотки соответствующей фазы трехфазного трансформатора 4, первичная обмотка которого предназначена для подключения к питающей сети, содержит датчики 5 и 6 проводящего состояния тиристоров инвертора 1, выходы которых подключены к первому и второму входам первого элемента И 7,блок 8 формирования управляющих импульсов, выходы которого подключены к управляющим электродам тиристоров инвертора 1, второй элемент И 9 и п-входовой элемент ИЛИ 10.

Устройство дополнительно снабжено сумматором 11, пропорционально-интегральным регулятором 12, пороговым элементом 13. п компараторами 14.1-14.п положительного рассогласования, п компараторами 15.1-15.п отрицательного рассогласования, 2п дифференцирующими блоками 16.1-16.2n, вторым п-входовым элементом ИЛИ 17. RS-триггером 18, счетчиком 19, дешифратором 20, п элементами 21.1-21.п временной задержки и п релейными элеме - тами 22.1-22.п..

При этом прямой вход сумматора 11- предназначен для подключения к задающему сигналу, а инверторный - к выходу датчика мощности. Выход сумматора 11 подключен к входам компараторов положительного 14.1-14,п и отрицательного 15.1- 15,п рассогласования и к входу пропорционально-интегрального регулятора 12, выход которого через пороговый элемент 13 подключен к третьему входу элемента И 7, выход которого подключен к входублока

формирования управляющих импульсов. Вторые входы компараторов положительного 14.1-14.пи отрицательного 15.1-15.п рассогласования предназначены для подключения к задающим на пряжениям соотеетст- вующих уставок рассогласования, выходы компараторов 14.1-14.п положительного рассогласования через дифференцирующие блоки 16.1-16.П подключены к входам

первого п-входового элемента ИЛИ 10, выход которого подключен к S-входу RS-триг- гера 18 и через замыкающий контакт п-го релейного элемента к входу положительного счета счетчика 19. Выходы последнего

соединены с соответствующими входами дешифратора 20, п выходов которого через элементы 21,1-21.п временной задержки подключены к входам релейных элементов 22.1-22.п, выходные контакты которых подключены соответственно к управляющим входам электронных ключей 3, выходы компараторов 15,1-15,п отрицательного рассогласования через дифференцирующие блоки 16.П+1-16.2П подключены ,к входам

второго п-входового элемента ИЛИ 17, выход которого подключен к первому входу элемента И 9, второй вход которого подключен к выходу RS-триггера 18, а выход подключен к входу отрицательного счета счетчика 19, R-вход RS-триггера 18, через конденсатор 23 соединен с первым выходом дешифратора.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на трансформатор 4 через нулевую позицию электронных ключей 3 напряжение подается на выпрямитель 2. Выпрямленное и сглаженное напряжение.подается на однофазный

последовательный инвертор 1, который начинает работать. Условием подачи управляющих импульсов на коммутирующий тиристор одного из плеч инвертора 1 является то, что в обоих плечйх коммутирующие тиристоры закрыты. Q закрытом состоянии тиристоров сигнализируют датчики 5 и 6 закрытого состояния, выдавая сигналы на элемент И 7. Ошибка управления е дается как разность задающего сигнала и сигнала

датчика мощности, поступающих на сумматор 11, их разность подается на пропорционально-интегральный регулятор 12, вырабатывающий закон управления. Преобразованный им сигнал подается по пороговый элемент 13. Если этот сигнал превысит по- роговое значение п , то элемент 13 выдает логический нуль. Следовательно, с выхода элемента И 7 снимается также логический нуль, который является разрешающим сигналом на выработку импульсов управления блоком 8 формирования. Отсутствие его вызывает прекращение работы блока 9 формирования и работы самого инвертора. Таким образом, осуществляется широтно-импуль- сное регулирование выходной величиной. При этом возможно значительное перерегулирование, а вместе с ним появится и искажение напряжения сети, в котором будет присутствовать низкочастотная составляющая при периодическом включении и отклю- чении инвертора.

Для улучшения качества управления и снижения искажений напряжения сети рассогласование Е подается на входы компараторов 14.1, 14.2 14п, которые сраба-

тывают при превышении рассогласования соответствующих порогов t l, заданных на их вторых входах. Выходной сигнал компараторов дифференцируется блоками

16.1, 16.2 16.2п. Импульсы с них через

элемент ИЛИ 10 подаются на прямой вход реверсивного счетчика 19. Счетчик 19 долговременно запоминает степень перерегулирования, которая расшифровывается дешифратором 20. Сигнал с дешифратора 20 подается на элементы 21.1-21.П временной задержки, на выходе которых появляются сигналы через время г, есяи при этом присутствует входной сигнал, и подаются на соответствующие релейные элементы (из 22.1,...22.п). Время задержки выбирается несколько большим времени отпускания реле..

Сработавшее репе замыкает свои контакты - один из S1 ,...SN в цепи электронных ключей 3. В результате уменьшается выходное напряжение трансформатора 4, подава- змое на выпрямитель 2, и уменьшается напряжение питания инвертора 1. Это приводит к сокращению времени выключенно- го состояния инвертора 1. При появлении первого перерегулирования срабатыв.а ет RS-триггер 18, что приводит к изменению напряжения счета счетчика 19. При этом срабатывают компараторы 15.1,...15.п. Сиг- налы с них дифференцируются блоками

16,п+1 16.2п и подаются через элемент

ИЛИ 17 и элемент И 9 на обратный вход реверсивного счетчика 19, что приводит к увеличению напряжения питания. При сче-

те с нуля триггер 18 находится в исходном состоянии, а поэтому элемент И 9 не пропускает сигналы с компараторов 15.1,..., 15.п на обратный вход реверсивного счетчика 19, что не позволяет увеличить выходное напряжение трансформатора.

Таким образом, исключается возможность одновременной подачи импульсов управления на тиристоры инвертора, что повышает надежность его работы.

Формула изобретения Устройство для управления однофазным автономным инвертором, входом подключенным к выходу постоянного тока трехфазного мостового выпрямителя, каждая фаза входа переменного тока которого через п электронных ключей соединена с п отпайками вторичной обмотки соответству ющей фазы трехфазного трансформатора, первичная обмотка которого предназначена для подключения к питающей сети, содержащее датчики проводящего состояния тиристоров инвертора, выходы которых подключены к первому и второму входам первого элемента И, блок формирования управляющих импульсов, выходы которого подключены к управляющим электродам тиристоров, второй элемент И и п-входовый элемент ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено сумматором, пропорционально-интегральным регулятором, пороговым элементом, п компараторами положительного рассогласования, п компараторами отрицательного рассогласования, 2п дифференцирующими блоками, вторым п-входовым элементом ИЛИ, RS-триггером, счетчиком, дешифратором, п элементами временной задержки и п релейными элементами, причем прямой вход сумматора предназначен для подключения .к задающему сигналу, а инверсный - к выходу датчика мощности, выход сумматора подключен к входам компараторов положительного и отрицательного рассогласований и к входу пропорционально-интегрального регулятора, выход которого через пороговый элемент подключен к третьему входу первого элемента И, выход которого подключен к входу блока формирования управляющих импульсов, вторые входы компараторов положительного и отрицательного рассогласований предназначены для подключения к задающим напряжениям соответствующих уставок рассогласования, выходы компараторов положительного рассогласования через дифференцирующие блоки подключены к входам первого п-входового элемента ИЛИ, выход которого подключен к S-входу RS-тригrepa Л через замыкающий контакт п-го релейного элемента к входу положительного счетг счетчика, выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора, п выходов которого через элементы временной задержки подключены к входам рел(2йных элементов, выходные контакты которых подключены соответственно к управляющим входам электронных ключей переключения отпаек трансформатора, выходы компараторов отрицательного рассогласования через дифференцирующие блоки подключены к входам второго п-входового элемента ИЛИ, выход которого подключен к

первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу RS-триг- гера, а выход подключен к входу отрицательного счета счетчика, R-вход RS-триггера через конденсатор соединен с первым выходом дешифратора.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение надежности однофазного автономного инвертера. Устройство для управления инвертором 1 содержит датчики 5 и 6, выходы которых подключены к элементу И 7, блок формирования управляющих импульсов 8, элемент И 9, элемент ИЛИ 10. УСТРОЙСТВО СНАБЖЕНО СУММАТОРОМ 11, ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ИТЕГРАЛЬНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ 12, ПОРОГОВЫМ ЭЛЕМЕНТОМ 13, КОМПАРАТОРАМИ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО И ОТРИЦАТЕЛЬНОГО РАССОГЛАСОВАНИЯ 14.1-14N, 15.1-15N, СЧЕТЧИКОМ 19, ДЕШИФРАТОРОМ 20. В УСТРОЙСТВЕ ИСКЛЮЧАЕТСЯ ВОЗМОЖНОСТЬ ОДНОВРЕМЕННОЙ ПОДАЧИ ИМПУЛЬСОВ УПРАВЛЕНИЯ НА ТИРИСТОРЫ ИНВЕРТОРА. 1 ИЛ.