Способ управления мостовым инвертором напряжения Советский патент 1991 года по МПК H02M7/48 

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано в инверторах напряжения, предназначенных для частотно-регулируемого электропривода

Цель изобретения - увеличение точности и расширение, динамического диапазона регулирования выходного тока инвертора,,

На чертеже приведена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа,

Устройство содержит суммирующий элемент 1, на входы которого подается сигнал задания тока инвертора Uj(t) и сигналы обратной связи ии(с) HU(t),

интегратор 2, компаратор 3, схема формирования импульсов управления 4, генератор тактовой частоты 5 и ключи 6-9, причем нечетные ключи 7, 9, четные ключи 6, 8, нагрузка 10, фильтры Коммутационных помех 11 и 12„

i

В соответствии с принятыми обозначениями назовем нечетным временным интервалом время замыкания ключей 7, 9 и, соответственно, четным временным интервалом - время замыкания ключей 6, 8„

Реализация способа управления инвертором может быть описана следующей системой уравнений:

о ел

со

о

us(t) - H(t) + Vt) Ј(t); (D Ј(t) fc(t)dt; л(2)

SCO-Signet) (3) 5

«о

15

20

L(t) s(t) SL(t-nT); (4)

. uH(t) K,LH(t)h(p(t)J; (5)

u4(t) (t) Kh(p(t)f (6) 10

де u(t), u(t) - сигналы обратной

связи для нечетных и четных моментов времени включения ключей; ЯСО - сигнал ошибки;

+V - пороговое напряже- ние компаратора; L(t) - сигнал управления силовыми ключами 6-9, сформированный под действием тактовых импульсов стабильной частоты

ff(L-nT); Т период импульсов; А - операция свертки двух функций; ) переходная характеристика фильтра; 0 К ,К - коэффициенты пропорциональности ь

Для нечетных и четных моментов вреени сигнал на нагрузке 10 (например, вигателе) имеет значение:35

Lu(t) Е - е;

25

4Н L4(t) Е + е,

4

где Е - напряжение питания инвертора; е - ЭДС обмотки двигателя Выбирая коэффициент деления 3Tirx напряжений делителями, установленными на входе фильтров, можно получить значение приращения сигнала обратной связи h, причем Ь3 зависит от постоянной времени интегратора (2) и величины напряжения u(t). Ошибка слежения за сигналом задания в этом случае будет минимальной в случае выполнения

условия --.-,- 0, , dll4vr

S т J U3(t) clt

-tS

Таким образом, приращение напряже,ния обратной связи должно быть равным среднему значению за нечетный и четный интервалы времени,

Максимальная скорость увеличения сигнала обратной связи

у VT - ЈfrЕсли принять Uj(t) 3t, то интеграл от этого выражения имеет вид

5

0

0

0

5

5

0

5

u3(t)

cos 2 и f jt,

-iBТТГ4

В прямом канале системы выполняется дифференцирование этого сигнала, поэтому

I. Г- г

u j 2 и Ј jtu

Таким образом, максимальная амплитуда входного сигнала, которая не перегружает инвертор

I. Јf ha f „

Зшкс ° т т

не зависит от частоты сигнала задания

Устройство для реализации предложенного способа управления работает следукщим образом0

На два входа суммирующего элемента 1 подаются сигналы обратной связи, которые получены соответственно для нечетных моментов времени u..(t) с выхода фильтра 11 коммутационных помех, для четных моментов времени ) - с выхода фильтра 12„ На вход фильтра 11 подается напряжение на нагрузке, которое получено в точке соединения ключей 7 и 8 и нагрузки 10, а вход фильтра 1 2 подключен к точке соединения ключей 6 и 9 и нагрузки 10„ Выход суммирующего элемента 1, на котором формируется сигнал ошибки Ј(t), подключен к входу интегратора 2„ Выход интегратора соединен с входом компаратора 3, выход которого подключен к входу схемы 4 формирования управления работой силовых ключей 6-9, на другой вход схемы 4 подается сигнал от генератора 5 тактовой частоты,, Выходы схемы 4 формирования управления работой силовых ключей подключены соответственно к нечетной паре силовых ключей 7 и 8, а другая пара выходов подключена к четной паре силовых ключей 6 и 80

Формула изобретения

Способ управления мостовым инвертором напряжения, заключающийся в том, что формируют сигнал задания и сигнал

обратной связи, формируют сигнал ошибки и определяют его знак, а также формируют тактовые импульсы стабильной частоты, в моменты их формирования запоминают знак сигнала ошибки и при его изменении формируют сигналы переключения вентилей мостового инвертора, отличающийся тем что, с целью увеличения точности и расширения динамического диапазона регулирования выходного тока мосто

ього инвертора ьапг , сьгма-i обратной связи формирует проп . нально мгновенному значению н.ч;--.;-.( ния на нагрузке я г-ютр : ..-ТРУКШ.М-: интервалы проводимости, пары вентилей мостового тшерт-ч а, полученный сигнал обратной снглс илы- руют и сравнивают с сигнал чсцлнпя, интегрируют их разность, .- п.-.пуч .-нныл сигнал используют в качегтя cHi Hcij a ошибки

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в инверторах напряжения для частотно- регулируемого электропривода,. Целью изобретения является увеличение точности и расширение динамического диапазона регулирования выходного тока инвертора Доя этого формируются сигнал задания тока нагрузки и сигнал обратной связи. При сравнении указанных сигналов формируется сигнал ошибки, определяется его знак в моменты формирования тактовых импульсов стабильной частоты и запоминается знак ошибкио При изменении последнего формируются сигналы переключения вентиле инвертора В отличие от известного сигнал обратной связи по предложенному способу разделяется по двум каналам, формирующимся пропорционально мгновенному значению напряжения на нагрузке, фильтруют. Сигнап ошибки получают путем интегрировашш разности сигналов задания и обратной связи Предложенный способ характеризуется отсутствием зависимости максимального сигнала задания от частоты данного сигналао 1 ил„ с SS (Л