Устройство для управления мостовымиНВЕРТОРОМ C шиРОТНО-иМпульСНОйМОдуляциЕй Советский патент 1981 года по МПК H02P13/16 

ход которого подключен ко входу формирователя отпирающих импульсов, снабжено дополнительным формирователем импульсов и RS-триггером, причем дополнительный выход генератора опорного напряжения подключен ко входу дополнительного формирователя импульсов, выход которого соединен с одним из входов RS-триггера, другой вход которого подключен к выходу упомянутого формирователя, а выход RS-триггера соединен со входом упомянутого распределителя импульсов. На фиг. 1 представлена схема устройства для управления мостовым инвертором с ШИМ, а на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства. Схема содержит генератор опорного пилообразного напряжения 1, устройство сравнения 2, генератор управляющего напряжения 3, дополнительный формирователь импульсов 4, формирователь имиульсов 5, RS-триггер 6, распределитель импульсов 7, формирователь отпирающих импульсов 8. На фиг. 2: 9 - выходное напряжение генератора опорного напряжения 1 (t/on) и генератора управляющего напрял ения 3 (t/y); 10 - напряжение, снимаемое с дополнительного выхода генератора 1; 11-выходное напряжение устройства сравнения 2; 12 - выходные импульсы формирователя импульсов 4; 13 - выходные импульсы формирователя импульсов 5; 14 - выходное напряжение RS-триггера 6; 15 - выходное напряжение распределителя импульсов 7; 16 - отпирающие импульсы коммутирующего тиристора анодной группы инверторного моста; 17 - отпирающие импульсы коммутирующего тиристора катодной группы инверторного моста; 18 - отпирающие импульсы основного тиристора анодной группы тиристорного моста; 19-отпирающие импульсы основного тиристора катодной группы тиристорного моста. Выход генератора опорного напряжения 1 подключен ко входу устройства сравнения 2. К другому его входу подключен выход генератора управляющего напрялсения 3. Выход устройства сравнения 2 и дополнительный выход генератора 1 через соответствующие формирователи импульсов 4 и 5 подключены ко входам RS-триггера 6. Выход триггера соединен со входом распределителя импульсов 7, выход которого подключен к формирователю отпирающих импульсов 8. Работает устройство следующим образом. При однократном переключении устройства сравнения 2 в каждый полупериод опорного напрял ения (полупериоды Ti-Тт, фиг. 2--10) на выходе формирователя синхронизирующих импульсов 5 в моменты времени ti-tj формируются узкие импульсы 13. С дополнительного выхода генератора опорных напряжений 1 снимается прямоугольное напряжение 10, совпадающее по частоте и фазе с треугольным напряжением 9. На выходе формирователя синхронизирующих импульсов 4 формируются узкие импульсы 12 в моменты времени, соответствующие амплитудным значениям опорного напряжения 9. RS-триггер 6 под действием выходного импульсов формирователей 4 и 5 переключается. Частота переключения триггера 6 равна удвоенной частоте опорного напряжения 9. Переключение триггера 6 (фиг. 2-14) происходит в моменты равенства мгновенных значений опорного и управляющего напряжений, а возврат в исходное состояние - при амплитудных значениях опорного напряжения ( полупериод опорного напряжения). С помощью распределителя импульсов 7 осуществляется деление выходной частоты триггера 6 (15). Отпирающие импульсы формируются в моменты переключения распределителя 7 (16, 17, 18, 19). Рассмотрим работу устройства при многократном переключении устройства сравнения (полупериоды TS, Тд, фиг. 2-9). В течение полупериода TS происходит многократное переключение устройства сравнения 2 (фиг. 2-11), так как за это время опорное напряжение трижды пересекает управляющее (фиг. 2-9). В течение полупериода Тд также происходит многократное переключение устройства сравнения 2 из-за влияния высокочастотной помехи на опорное напряжение (фиг. 2-9). В этих режимах в известном устройстве форд;: руются дополнительные управляющие импульсы на коммутирующие тиристоры инвертора (пунктир на фиг. 2-16, 2-17) и на основные тиристоры (на фиг. 2 не показаны), которые могут вызвать аварийный режим инвертора, так как интервалы времени между фронтами основных импульсов, так же как и фронтами коммутирующих импульсов (фиг. 2-16; 2-17) могут быть значительно меньще времени, необходимого для гащения включенного ранее тиристора инвертора. Нри использовании предлагаемого устройства дополнительные импульсы не формируются. В рассматриваемом устройстве это достигается за счет использования в нем элемента «память - RS-триггера 6, который переключается только один раз за полупериод под действием первого выходного импульса формирователя 5 (фиг. 2-14). В этом случае частота следования отпирающих импульсов и вызванная ими частота переключения тиристоров инвертора равна частоте опорного напряжения, и аварийный режим иивертора не возникает. Таким образом, использование в данном устройстве дополнительного формирователя импульсов, подключенного к дополнительному выходу генератора опорного напряжения, RS-триггера, входы которого

подключены к выходам формирователей импульсов, а выход - к входу распределителя импульсов, предотвращает аварийный режим инвертора с ШИМ, что повышает надежность его работы.

Формула изобретения

Устройство для управления мостовым инвертором с широтно-импульсной модуляцией, содержащее генератор опорного пилообразного напряжения и генератор управляющего напряжения, подключенные ко входам устройства сравнения, выход которого соединен со входом формирователя импульсов, распределитель импульсов, выход которого подключен ко входу формирователя отпирающих импульсов, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности работы инвертора, оно снабжено

дополнительным формирователем импульсов и RS-триггером, причем дополнительный выход генератора опорного напряжения подключен ко входу дополнительного

формирователя импульсов, выход которого соединен с одним из входов RS-триггера, другой вход которого подключен к выходу упомянутого формирователя, а выход RS-триггера соединен со входом упомянутого распределителя импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 351309, кл. Н ОЗК 7/04, 1970.

2. Сандлер А. С., Гусяций Ю. М. Тиристорные инверторы с щиротно-импульсной модуляцией для управления асинхронными двигателями, М., «Энергия, 1968, с. 73, рис. 7-1 (прототип).