Способ формирования квазисинусоидального выходного напряжения инвертора Советский патент 1979 года по МПК H02M1/08 

. 1 . Предлагаемый способ формирования кваэисинусоидального выходногчэ напряжения относится к области электротехники и предназначен для использования в преобразовательных устройствах, например инверторах с кваэйсинус.оидальным выходным напряжением. Известен способ формирования квазисинусоидального- выходного напряжения в преобразовательных устройствах основанный на модуляции выходного дапряжеиия по различным законам К недостаткам известного способа отйосится то, что для формирования выходного напряжения с заданным коэффициентом гармоник требуется большое число инверторных ячеек,, что увели чивает весогабаритные показатели устj oflcTB реализации. Ближайшим по технической сущности к заявляемому является способ 2., заключающийся в том, что квазисйнусоидальное напряжение формируется из алгебраической суммы напряжений однофазных или многофазных инверторйЫх ячеек, работающих в ключевом (режиме и управляемых от генератора управля б. щих импульсов. При этом управляющие импульсы; сдвинуты один относительно другого |на заданный угол, а инверторные ячейки работают с длительностью открытого состояния, равной половине периода переключения. К недостаткам способа относится то, что ступен атая функция, аппроксимирующая выходное напряжение, формируется из неортогонального набора импульсов. Линейная комбинация из неортогонального набора импульсов является избыточной по отношению к линейной комбинации из ортогонального набора импульсов, кроме того, она не удовлетворяет критериям теоремы о наилучшей аппроксимации . Из этого следует, что получаемая аппроксимация является неоптимальной. Но так как между коэффициентом гармоник или коэффициентом искажений (эти два коэффициента для знакопеременной функции связаны выражением К2(1/ЬК)т, , где Kg, - коэффициент гармоник, -коэффициент искажений) и среднеквадра тйческой ошибкой аппроксимации существует взаимно- ОднО1эначное соответствие, то это приводит к тому, что ступенчатая функция обладает неоптимальHbiM коэффициентом гармоник (искгикений) . Кроме того, неоптимальность аппро йсимаций приводит к тому, что для реализации способа требуется боль1Шё коЛичестёо инвёртбрных , чт ухудшает весогабаритные показатели устройств реализации. Целью изобретения является уменьшение весогабаритных показателей и уиуч12(гния качества в лходного напряже ния. Поставленная цель достигается тем что в способе формирования квазисинуСбидального напряжения инвертора, заключающегося в том, что квазисинусоидальйое выходное напряжение форми руют путем алгебраического сложения напряжений однофазных или многофазны инверторных ячеек,Рэботакнцих в клю чёвОм режиме и управляемых от генера тора управляющих импульсов, генератор управляющих импульсов формирует импульсы управления силовыми ключами инверторных ячеек в моменты измен ния sHaka соответствующей функции, входящей в аппроксимирующий ряд Уолш при этом на выходе инвертс ных ячеек получают прямоугольные импульсы различной частоты и длительности и постоянной амплитуды, которую при алгеб раи ёсКом суммировании корректируют Щопорционально весовым коэффициентем при.соответствующих функциях Уолша,. На фиг, 1 представлены для примера формы импульсов для трех инвертор ных ячеек, необходимых для формирования напряжения кваэисинусоидальной формы, показанной на фиг, 2, Генератор управлякхцих импульсов форШр1/вт импульсы управления силовы Ш1 ключами инверторных ячеек в виде набора прямоугольных импульсов с раз личной длительностью и частотой и по тоянной амплитудой колебания, едставляющих собой функции аппрбксймирующего ряда Уолша. Апгфокоимирующий ряд Уолша и коэф фициенты его определяются как: i(t)-r.ciiWat(i-,i) (i)Wgtfi,iOdt г4е Vfatfijt} - функция Уолша; I функции t - текущая координа Та. . :. . Функции yojmm легко реализуются с помощью ключевых элементов. Выходные на1 ряжейия ййверТорных H4ieeK, которые в точйостй првторяот форму управляняцего напряжения (фиг. 1 алгебраически суммируются йа выходе преобразователя, причем вёлйчийа напряжения каждой ийвврторнбй ячейки npeo6pai9y 6TCH согласно весовым коэффйциентаам аппроксимирующего ряда 64 Уолша, соответствующим функциям данного ряда. -Весовые коэффициенты можно легко реализовать, положив коэффициенты трансформс1ции выходных трансформаторов инверторных ячеек равными коэфФициенту при соответствующей функции Уолша, Последовательное соединение; вторичных обмоток этих трансформаторов позволяет произвести алгебраическое cyMNMpoEaHHe выходных напряжений инверторных ячеек. В примере, представленном на фиг, 1 и 2, аппроксимирующий ряд имеет вид: .ift)bfn2«ti lo B5,55Wo(,t)-. -25.6ZWaE(7,t),5Wde(ll,t)J, что позволяет обойтись для формирования квазйсинусоидального нааряжения с коэффициентом гармоник тремя инверторными ячейками, в качестве сравнения следует отметить, что для формирования данного напряжения из неоптимального набора импульсов требуется восемь инверторных ячеек, при этом Ц. Таким образомj способ формирования квазйейнусойдального напряжения с помсчцью базисной системы функций Услша даёт возможность получить выходное напряжение, обладающее оптимальными критериями качества, при этсм формирование производится при минимальном числе инверторных ячеек. Формула изобретения Способ фор ировайия кваэисинусойдального выходного напряженияинвертера, заключающийся в том, что квазисинусоиДаЛЁНбе выходное напряжение формируют путем алгебраического сложеккя напряжений однофазных или многофазных йнаерто{ ных ячеек, работаюtptx в ключевом режиме и ущ авляемых от генератора У1фавляюй(йх импульсов, от л и .4 а ю щ и и с я тем, что, с целью умёньиюния весогабаритмых пока телей. и улучшения качества выходйбго напряжения, генератор управлякщнх импульсов формирует импульсм управления силовыми клочами инверторных ячеек в моменты изменения знака соответствующей функции, входящей в аппроксимирую& й ряд УЪпша; при этом йа пиход е инвертсрных ячеек получают прямб гольныё импульсы различной частоты и длительности и постоянной амплитуды, кбтсфую при алгебраическом сука)Ировании корректируют пропсчрционально весовым коэффициентам при соответствующих функциях Уолша.

Источниги информации, принятые во вникание при экспертизе

1. Руденко В. С., Победаш К. К. и др. Преобразователь с yns raeHHofl формой выходного напряжения. Вестник Киевского политехнического института, серия Радиоэлектроника , вып. 12 - Нища школа , 1975, стр. 3-5.

2, Авторское свидетельство СССР 124517, кл. Н 02 М 1/08, 1955.

Л//г

%«j О

%/х

ги,

вд

аг.2