Устройство для управления трехфазным инвертором Советский патент 1982 года по МПК H02P13/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ ИНВЕРТОРОМ

Изобретение относится к преобразовательной технике и уожёт быть использовано для пог учения сигналов управления трехфазным тиристорным инвертором, предназначенным для частотно-регутшруемого электропривода. Известно устройство для управления инвертором, содержащее задающий генератор, кольцевую пересеченную схему, фо жшроватепь модулированного напряжения и формирователь импульсов управления Ci. Однако это устройство для управления характеризуется недостаточно точной апроксимацией синусоидальной, формы выходного напряжения. Наиболее близким к предложенному по техническим средствам и достигаемому результату является устройство для управления инвертором, содержащее ведущий генератор, выход которого связан с кольцевой пересчетной схемой и синхр низируюшим входом генератора несущих сигналов, на второй вход которого подключен сигнал на преобразование, выходы пересчетной схемы подсоединены к входам двух щестиканапьных формирователей, выходы которых соединены с входами формирователей сигналов управления Г2. Однако устройство не обеспечивает достаточную апроксимацию синусоиды выходным напряжением, вследствие чего порядок высших гармонических составпяюишх повышается незначительно. Цепь изобретения - улучшение гармо« нического состава выходного напряжения инвертора без усложнения его силовой схемы. Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее ведущий генератор, выход которого связан с СИНХРОНИШ1РУКШШМ входом генератора не :ущих сигналов и через кольцевую пересчетную схему с шестиканапь- , ным формирователем модулирующих напряжений, выходы которого связаны с , входами формироватепЯ сигналов управления логической обработкой, снабжено делителем частоты, узлом задержки, одноканапьным формирователем управляющего напряжения,причем вход делителя частоты подключен к генератору несущего сигнала, первый вход делителя частоты подсоединен к одному входу несущего сигнала формирователя сигналов управления логической обработки и через узеп задержки - к управляемой копьцевой пересчетной схеме и к другому входу несущего сигнала формирователя сигналов управления, а второй выход делите ля частоты - к одноканальному формирователю управляющего напряжения. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства управления инвертором; на фиг. 2 - диаграмма работы предлагаемого устройства; на фиг. 3 - алгоритм переключений тиристоров инвертора при заполнении каждого из 12 интервалов двумя несущими импульсами и соответствующие ему диаграммы выходных напряжений. Устройство управления содержит ведуший генератор 1, кольцевую пересчетную схему 2, генератор несущих сигналов 3, формирователь модулирующих напряжений 4, делитель частоты 5, формирователь сигналов управления логической обработки 6, узел задержки 7 и одноканапьный формирователь управляющего напряжения 8. Выход ведущего генератора 1 подсоединен к входу кольцевой пересчетной схемы 2 и синхронизирующему входу генератора несущей частоты 8, вы ход которого через делитель 5 связан с входом узла задержки 7, с одним входом формирователя 6 и входом формирователя 8. Выход пересчетной схемы 2 соединен с управляющим входом узла задержки 7 и входом формирователя 4 выходы которого,как и выход уалазадержки 7,соеди нены с вхоцамв формирователя 6 .Выходы фор мирователя б и выход формирователя 8 являются выходами устройства. На чертеже обозначено: 9 - напряжение на вы- , ходе .генератора 1; 10-12 - импупьсы на трех выходах кольцевой пересчетной схемы 2; 13 - импульсы на выходе генератора несущих сигналов 3; 14 - импульсы на выходе блока задержки 7; 1517 - импульсы на трех выходах блока 4 18-20 - импульсы на трех выходах формирователя 6; 21 - выходные импупьсы формирователя 8; 22-27 - интервалы подкгаочения ключей инвертора; 28-30 945 выходные напряжения трехфазного инвертора. Устройство работает следующим образом. Входной сигнал на регулирование частоты Uf поступает на вход ведущего генератора 1, определяющего выходную частоту. Его выходной сигнал 9 поступает на пересчетную схему 2, разбивающую период выходного напряжения на 12 интервалов, и синхронизирующий вход генератора 3, в результате чего частота генё|ратора 3 в процессе работы остается кратной частоте генератора 1. На второй вход генератора 3 поступает сигнал на регулирование напряжения инвертора U. Сигналы с выходов пересчетной схемы 2 (10-12) запускают щестиканальный формирователь 4, на щести выходах кото- рого появляются сдвинутые на 1/6 периода выходного напряжения модулирующие импупьсы длительностью в полпериода (15-17). Сигналом с выхода пересчетной схемы 2 регулируется устройство задержки 7, производя задержку несущих импульсов в каждом из нечетных интервалов выходного напряжения с I по И по закону, апроксимирующему синусоиду в пределах от О до i т.е. с убывающей задержкой, а в каждом из четных интервалов со И по ХН - по закону, апроксимирующему синусоиду в пределах до -k-, т.е. с возрастающей задерж Iq. Т кой. в узле лснической обработки 6 происходит заполнение каждого из поступающих на его входы модулирующих сигналов 15-17 несущими импульсами, причем 1/6 часть длительности модулирующего импульса со стороны переднего фронта заполняется несущими импульса- кш с убывакшей задержкой, 1/6 часть модулирующего напряжения со стороны заднего фронта заполняется несущими импульсами с возрастающей задержкой, а остальная часть модулирующего напряжения Збшопняется несущими импульсами без задержки. Серии импульсов с выходов формирователя 6 управляют тиристорами инвертора, выполненного по схеме трехфазного моста. Сигналы с выхода одноканаяьного формирователя 8 управляют работой тиристоров узпа коммутации инвертора. На фиг. 3 показан пример алгоритма переключений тиристоров инвертора, когда на каждый интервал выходного напряжения приходится по два несущих импуль.са, и соответствующие ему выходные напряжения инвертора. Для тиристора 22

на интервале I импульсы имеют регулируемую задержку: первый импульс Ai, второй Atij причем .Интервалы со Я и V заполнены импульсами без задержки, интервал Vi заполнен импульт сами, с задержкой, причем для первого импульса задержка At л, для второго Л-ЦОстальные тиристоры имеют такой же . переключений, как и 22, но сдвинуть друг относительно друга на угол ТГ/6. Соответствующие данному алгоритму переключений выходные напряжения приведены на фиг. 3 (28-ЗО). В них на интервалах, где фазы выходного напряжения проходят через нуль, осущест вляется ШИМ, а на остальных интервалах ШИМ осуществляется по верхним ступеням двухступенчатых импульсов, а нижние ступени цромодулированы по амплитуде.

Реализация данного изобретения позволяет повысить порядок высших гармонических составляющих, в спектре выходного напряжения инвертора, что положительно сказывается на работе электропривода, питаемого данным инвертором: уменьщает пульсацию момента двигателя, увеличивает КПД. Формула изоб ре тения

Устройство для управления трехфазным инвертором, содержащее ведущий генератор, выход которого связан с синхронизирующим входом генератора несущих сигналов и через кольцевую пересчетную схему с щестиканальным преобразователем модулирующих напряжений, выходы которого связаны с входами формирователя сигналов управпеш1Я логической обработки, отличающееся тем, что, с цепью улучшения гармонического состава выходного напряжения, оно снабжено делителем частоты, узлом задержки, одноканальным формирователем управляющего напряжения, причем вХод делителя частоты подключен к генератору несущих сигналов, первый выход делителя частоты подсоединен к одному входу несущего сигнала формирователя сигналов управления логической обработки и через узел задержки - к управляемой кольцевой пересчетнсй схеме и к другому входу несущего сигнала формирователя сигналов управления логической обработки, а второй выход делителя частоты - к одноканальному формирователю управляющего напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

N9 576651, кл. Н 02 Р 13/16, 1977.

№ 686138, кл. Н О2 Р 13/16, 1979.

w

EJ

39

Ж

i в

Bip

1