Способ управления автономным инвертором Советский патент 1975 года по МПК H02P13/16 

1

Изобретеиие относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в вентильных преобразователях частоты с широтно-и.мпульсным формированием выходного напряжения (тока) (ШИМ).

Известен снособ управления преобразователем частоты с ШИМ, формирующий выходное напряжение (ток) из последовательности прямоугольных импульсов, следующих с определенной частотой (несущая частота), длительность которых нромодулирована по закону модулирующего напряжения.

Недостатком этого способа является появление субгармонических составляющих в выходном напряжении (токе) из-за некратности несущей частоты и частоты модулирующего напряжения, особенно заметных при кратностях ниже восьми (несущая частота к частоте модулирующего сигнала).

При двуиолярной модуляции, помимо указанного недостатка, может возникать и несимметрия ргапряжения по полуволнам. При управлении трехфазным инвертором может возникать, кроме того, и несимметрия напряжения по фазам.

Описываемый способ свободен от указанных недостатков благодаря тому, что генератор опорного напряжения принудительно возвращают в исходное состояние дважды за период в моменты переходов модулирующего

напряжения через нулевое значение. Дополнительно инвертируют фазу онорного напряжения в моменты перехода .модулнрующего напряжения через нуль. В трехфазном инверторе генератор опорного напряжения, общий

для всех трех фаз, возвращают в исходное

состояние в моменты перехода через нуль

модулирующего напряжения всех трех фаз.

На фиг. 1 изображен однофазный инвертор; на фиг. 2 и 3 показаны диаграммы, поясняюн 1ие описываемый способ.

Для удобства рассмотрения иллюстрация данного способа приведена применительно к однополярной односторонней (заднего фронта) синусоидальной широтно-импульсной модуляции.

Силовая часть инвертора собрана по мостовой схеме, состоящей из четырех полностью управляемых вентилей 1-4, четырех обратпых диодов 5-8 и нагрузки 9.

На время формирования полож-ительной полуволны выходного панряжения U, (интервал /2-/4, фиг. 2, о) включается вентиль 4, а вентили 1 и 2 переключаются в соответстВИИ с законом синусоидального широтно-нлгпульсного регулирования: вентиль 1 в начала такта опорного пилообразного напряжения t/roii (крутой отрицательный спад, фиг. 2, а и б), вентиль 2 в .лгомент сравнивания положительного фропта и положительных полуволн модулирующего напряжения У,.„|, (фиг. 2, а не).

Аналогично формируется отрицательная полуволна выходного напряжения L,, (интервал , фиг, 2 а): вентиль 2 горит ненрерывпо на всем интервале ч-/G (фиг. 2 а, и в), ве1ггил1э 3 включается тактовым импульсом (фпг. 2, а и г), вентиль 4 включается в моменты сравнения У™,, и положительного фронта и,on (фиг. 2, а и д).

Для исключения появления субгармонических составляющ,их в выходном напряжении (токе) инвертора введена синхронизация опорного напряжения f/гон , т. е. в моменты нулевого значения модулирующего напряжения УГМ,, опорное напряжепие принудительно возвращается в исходное состояние н поэтому каждая полуволна выходного напряжения начинается с нового такта (момента /2, U, te, фиг. 2,а), аналогичного во всех предыдущих полуволнах.

Появившиеся добавочные приращения в выходном напряжении инвертора за счет изменения длительности синхронизированных тактов (интервалы , tz-t, , фиг. 2, a) симметрично распределяются по полуволнам выходного напряжения (тока), что исключает появление постоянной составляющей в выходном напряжении (токе) инвертора.

При применении двухполярной широтноимпульсной модуляции в моменты синхронизации опорного напряжения одновременио с возвратом в исходное состояние опорного напряжения f/roii следует перевернуть его фазу (фиг. З.а), так как модулирующее напряжение здесь, в отличие от одпополярнои модуляции, является также двуполярным. Для получения одинаковых нолуволн выходного напряжения полярности модулирующего и опорного напряжений в каждой полуволне должны быть одинаковыми (положительными при положительной полуволне и отрицательными при отрицательной полуволне).

В трехфазном инверторе для получения

симметрии напряжения по фазам генератор опорного напряжения общий для всех фаз и поэтому его следует синхронизировать шесть раз за период модулирующего напряжения по моментам перехода напряжений через нулевое значение во всех трех фазах.

Предмет изобретения

1.Способ управления автономным пнверторО:М с широтно-импульсной модуляцией, отличающийся тем, что, с целью исключения субгармоник и несимметрии в выходном напряжении, генератор онорного напряжения принудительно возвращают в исходное состояние дважды за нериод в моменты переходов модулирующего напряжения через нуль.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при двуполярной модуляции в момецт перехода модулирующего напряжения через нуль

инвертируют фазу опорного напряжения.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что Б трехфазном инверторе генератор онорного нанряжения, общий для всех фаз, возвращают в исходное состояние в моменты нерехода

через нуль модулирующего напряжения двух других фаз.

и