Способ регулирования выходногонапряжения статического преобразо-вателя Советский патент 1976 года по МПК H02P13/18 

1

Изобретение эгнэсигся к электротехнике, в частности к преобргазованию и регулирован электроэнергии с помощью бесконтактных силовых ключей.

Известен способ регулирования выходного напряжения статического преобразователя, при котором осуществляют модуляцию сигналов управления силовыми ключами ряда преобразовательных ячеек н в процессе частичной ШИрОТНО-ИМПуЛЬСНОЙ модуляции ВЫ

ходного напряжения последовательно используют М уровней выходного напряжения. Число строк равно «шслу дополннтель.ных преобразовательных ячеек,

Цель изобретения- увеличение числа пос- ледоватеяьно заполняемых в процессе регулирс)вання строк.

Лпя этотхэ в предлагаемом способе в зависимости от уровня сигнала управления статическим преобразователем модулирован- ным сигналом последовательно воздействуют ка различные группы силовых ключей, прнчем в нижнем диапазоне уровней сигнала управления мoJ лнp6вaниьM.;cигнaлoм воздействуют на снловые ключи, обеспечивающие

шиpoтн0-и.П льcнyю модуляцию на п -1 и fl уровнях выхошюго напряжения, а в верхнем шшпазоне уровней сигЕ1йла управления модулированным сигна,пом воздействуют на силовые ключи, обеспечивающие широтно- импульсную мод -ляцию на П 2 и П -1 уровнях выходного напряжения,

На фиг. 1 изображена схема рогулирус;- мого статического преобразователя; на фиг. :2 - диаграмма пилообразных напряже1П1й моД5- лятора; на фиг. 3 - диаграмма рвгулиро- |вания напряжения преобразователя.

Статический преобразователь состоит из задающего генератора 1, основной презбразовательноЙ1 ячейки 2, модулятора 3, гфедварительных каскадов 4 и 5 и вспомогательных преобразовательных ячеек 6 и 7. Наг рузка преобразователя включена через вьшрямительНЭ-фильтрующее устройство 8, а выход преобразователя связан с модулятором 3 через измерительный орган с предварительным усилителем 9.

Выход задающего генератора 1 связан : с управляющим входом основной преобразо; вательной ячейки 2 и модулятором 3. Пи- лообразные напряжения U, Jcp..-i синхронизировйны с сигналом задающего генератора 1, которые формируются в модуляторе 3 (фиг. 2), Управляющий сигнал, поступаюйий на вход модулятора 3, сравнивает.ся с напряжениями U(,p,,U(.j, 2Уср.з Регулирование напряжения преобразовате ля осуществляется следующим образом. Если уровень сигнала управления находится в диапазоне а (фиг. 2), то сигнал сравнивается с пилообразным напряжением U, если он находится вдаапазонеб,-снапряже- . яием Uttj, если в диапайоне в, с напряжени В моменты равенства сигналов фор;мируются импульсы, сдвинутые по фазе откс сительно сигналовзадающего ) генератора 1. . Импульсы, полученные от сравнения с Uj,, поступают на управление предваритель ными каскадами 4 и 5, а импульсы, полученные от сравнения cU, илиУо, jnocTynaroT только на управление предварительным кас кадом 5. Предварительные каскады формируют из импульсов прямоугольные напряже ния, сдвянутЬге по фаае относительно выход ного напряжения UQ основной преобразовательной ячейки 2, в соотеетствии со сдви гом управляющих импульсов относительно vQlfg tdSc падающего гене А-ора 1 Предварительные каскады 4 и 5 прямо угольными модулированными по фазе сиг«« налами управляют коммутацией силовых ключей вспомогательных преобразовательаых ячеек 6 и 7.. Таким образом, при уровне сигнала yпp лениаО дк, находящемся в диапазоне а, мо« дулироваиным сигналом воздействуют йа силовые ключи вспомогательной преобразо вательной ячейки 7s в диапазоне б моду лированным сигналом воздействуют одновременно на силовые ключи 6 и 7 преоб™ разовательных ячеек, а в диапазоне ь модулированным сигналом воздействуют толь ко на силовые /ключи) преобразовательной ячейки 7. Выходные напряжения преобра зовательных ячеек 2, 6 и 7 суммируются и через выпрямительно-фильтрующее уст- ройство 8 подаются на нагрузкуГ|В цепи обратной связи действует измерительный орган, совмещенный с усилителем 9. Выходное напряжение регулируется за: счет последовательного заполншия трёх строк и использования четырех уровней выходного напряжения. , При отсутствии управляющего сигнала, напряжения и и U2 находятся в фазе с НВ пряжением UQ и формы напряжений на элементах схемы соответствуют позиции I (фиг. 3). Если уровень сигнала управления находится в диапазоне а, то силовые ключи преобразовательной ячейки 7 управляются модулированным сигналом, а напряжение (j сдви. гается по фазе относительно Uj (фиг. 3, позиция П). При управляющем сигнале, рав., „.. . 2}, напряжение U сдвигается на 180 (фиг, 3, позиция Ш). ПрЬйцена первая строка, выходное на грижение уменьшкпась относительно поашши 1 на 2 и 2 Если увеш1чить упревлиющий сигнал, с.меегив его в диапазов б; то силовые ключи преобразовательных ячеек 6 и 7 управ. аются модуш рованным сигналом; а напря -. U однозременво сдвигают ло фазе lyraocHT-ejibHo позиция 1У), При улрнвляюще.м свгнвле,. равном U упр.2, находится в фазв; а капря- ааггряжение U жение и - в анткфйзе с наггряжением U (фиг, 3s позиция У). Пройдена вторая строка, выходное напря;кение плавно уменьшилось относительно позиции I на 40 Если угфавляющий сигнал достигает диапазона в, то модулированный сигнал воз«. действует на силовые ключи преобразова-. тельной ячейки 7., а ,;,щоется . по фазе только нагфя ;е И1е Ь., в то время как и находится в антифазе с напряжение 3, позиция YJ I, .При управляьощем сигнале, равном О g ааиражения U. и Up находятся в антифа; -с напражением и. (фиг. 3, нозидшг VIIУ. ГЬрейдена третья строка, выходное в:апряженио плав ко уменьшилось относительно поаицин 1 на би„ Используя нулевой уровень, кюжн® реа« лизоБЯть еще одну строку, плавна уменьшив выходное напряжение до нуля. В общем случае, при П уровнях выходного напряжения по предлагаемому способу можно реализо вать П -1 строку. Формула изобре; тения Способ регулированиЕ выходного напряже« ния статического преобразователя, при котором осуществляют модуляцию сигналов управления силовыми ключами ряда преобра зовательных ячеек и в процессе частичной широтно-импульсной модуляции выходного напряжения последовательно; испо пьзуют уровней выходного напряжения, о т л и « чающийся тем, что, с целью увеличения числа последовательно заполняег ьйс в процессе регушфования строк, в зависимости от уровня сигнала управления статиче ским преобразователем модулированным сигн алом последоБательно воздействуют на .различные группы силовых ключей, причем в нижнем диапазоне уровней сигнала управления модулированным сигналом воздейству50иг. 4 ют на силовые ключи, обеспечивающие широтно-импульсную модуляцию на /г -1 и П .уровнях выходного напряжения, а в верхнем диапазоне уровней сигнала управления модулированным сигналом воздействуют на силзвые ключи, обеспечивающие широтно-импульсную модуляцию на п -2 и Л -1 уровнях выходного напряжения. 1

//«й

§

упр2 и

ynpi а

и

ср.З

ср. 2

Фиг. 2