Устройство для управления последовательно-параллельным инвертором Советский патент 1983 года по МПК H02P13/18 

) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ИНВЕРТОРОМ Изобретение относится к электротехнике, в частности, к системам управления гфеобразователями частоты. Известно устройство автоподстройки инвертора при работе его на последовательный колебательный контур, содержащее датчики тока и датчики напряжения Однако, известное устройство не обес печивает поддержание оптимального угла запирания тиристоров силовой схемы при изменении добротности колебательного контура, в результате чего в процессе изменения частоты может произойти срыв инвертирования. Наиболее близким к изобретению явля ется устройство, содержащее делитель на ряжения, амплитудный детектор, пороговый элемент и усилитель-формирователь импульсов управления t2 j. Недостатки этого устройства обусловлены ограниченностью использования для у1Ч авления 1феобразователями частоты с последовательно-пар чллельными инверторами и низкой надежностью работы. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности работы устройства в режиме са мовозбуждения. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено источником оперного напряжения, дополнительным амплитудным детектором, тремя преобразователями время - напряжение, восемью ключевыми элементами, двумя блоками выбс)ки-:фанения, дополнительным пороговым элементом, двумя интеграторами, блоком сиюфонизации и блоком сравнения, причем управляюпше входы 1феобразователеЙ время - на1фяжеш1е соединены с блоком синхронизации, а их И11форма аионные входы соединены с выходом источника опорного напряжения, выходы Лвух. 1феобразователей время - напряжение через ключевые элементы соединены с входами первого блсжа выборки-хранения, выход которого через делитель с переменным коэффициентом деления соединен с одним из трех входов блока сравнения, к второму входу которого подключен выход третьего преобразователя время напряжение, а к третьему - выход второго блока выборкихранения, оба входа которого связаны с выходом выпрямителя через ключ, амплитудный детектор и другой ключ, вход выпрямителя подключен к выходу делителя, вход которого служит для подключения к нагрузке инвертора, выход блока сравнения соединен с первыми входами каждого порогового элемента через ключ и интегратор, .выходы пороговых элементов через первые Входы элементов И соединены с входами усилителей-({юрм1фователей, выходь которых слуясат для подключения к .входам инвертора, выходы элементов И соедилекы с входами блока синхрониаации, к другим входам которого подключены выход выпрямителя и выход инвертора, Выход выпрямителя соединен с вторыми входами пороговых элементов, упушадяющие входы всех ключей и вторые входы элементов И объединены и подключены к выходу блока синхрон юации. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит источник 1 опор ного напрямселия, преобразователи 2-4 время - напрял ение, ключи 5 и 6, блок 7 выборки-хранения, переменный делитель 8 блок 9 сравнения, ключи 10 и 11, интеграторы 12 и 13, задающие пороги срабатывания пороговых элементов 14 и 15, элементы И 16 и 17, усил ители-формирователи 18 и 19 импульсов управления инвертора 20, блок 21 синхрЬнизации, нагрузку 22, делитель 23, выпрямитель 24, ключи 25 - 28, амплитудные детекторы 29 и 30 и блок 31 выборки-хранения. Опорное напряжение с выхода источника 1 постоянно подается на входы преобр аователей 2 - 4. Выходы преобразователе 2 и 3 подсоединены к входам ключей 5 и 6, выходы которых подсоединены к входам блока 7 выборки-хранения. С выхода блок 7 выборки-хранения сигнал через перемен ный делитель 8 поступает на один из тре входов блока сравнения 9, второй вход ко Торого связан с выходом преобразователя 4. Выход блока 9 подсоединен к входам ключей Ю и 11, выходы которых связаны с входами интегратора 12 и 13, Выход каждого на интеграторов 12 и еяинен с одним из входов соответствующего порогового элемента 14 или 15, вторые ВХОДЫ которых объединены и подключены к выходу выпрямителя 24. Выход каждого из пороговых элементов 14 и 15 соединен с одним из входов элементов И 16 в 17. Вторые входы элементов И 16 и 17 объединены и подключены к выходу блока синхронизации 21, а выходы соединены с входами соответствующих усилителей-формирователей 18 и 19. Выходы усилителей-формирователей 18 и 19 подключены к входам инвертора 20, который связан с блоком 21 синхронизации и с нагрузкой 22. Сигнал с нагрузки 22 через делитель 23 поступает на вход выпрямителя 24 без фильтрующих элементов, выход которого соединен с входами ключей 25 и 26, пороговых элементов 14 и 15 и блока синхронизации 21. Выходы ключей 25 и 26 подключены к входам амплитудных детекторов 29 и 30 соответственно, а выходы амплитудных детекторов 29 и ЗО - к входам ключей 27 и 28, Выходы ключей 27 и 28 соединены с входами блока 31 выборки-хранения, выход которого подключен к третьему входу блока 9. Выходы блока 21 синхронизации связаны с управляющими входами преобразователей 2 - 4 и ключей 5, 6, 10, 11, 25, 26, 27, 28. Устройство работает следующим обра- зом. Пусть в исходном состоянии включены те тиристоры инвертора 20, включение которых производится усилителем-формирователем 18, Тогда система должна сформировать импульс включения тиристоров, включаемых сигналом усилителя-формирователя 19 в момент Времени, соответствующий заданному значению угла запирания тиристоров сЛ. Для этого по окончании предыдущего цнклг работы в блок 7 выборки-хранения через ключ 6 из преобразователя 3 переносится напряжение, пропорциональное длигельности полуперио- да, отстоящего на период от регулируемо- го, и преооразователь 3 начинает формировать напряжение, пропорциональное длительности текущего полупериода. Одновременно с этим в блок 31 выборки-хранения через ключ 28 переносится из амплитудного-детектора 30 напряжение, пропорциональное амплитуде вьшрямленного напряжения нагрузки 22, измеренное в предыдущем периоде, и после открывания ключа 26 амплитудный детектор 30 фиксирует величину, пропорциональную амплитуде вьшрямленного напряжения нагрузки в текущем полупериоде, причем делитель 23 выполняет функцию масщтабирующего де5,98778 литепя. Сигнал с выхода блока 7 выборки-хранения через переменный делитель 8, позволяющий регулировать значение угла запирания тиристоров в заданных щэеделах, поступает на инвертирующий 5 вход блока 9. Сигнал с выхода преобразователя 4, пропорциональный длительноети нахождения тиристсфов под обратным напряжением 4сЛ, поступает на первый неинвертирующнй вход блока 9. На второйО неинвертирующий вход блока 9 поступает напряжение, пропсрциональное амплитуде вьшрямленного напряжения на нагрузке. Выходной сигнал блока 9 через ключ 11 подается на вход интегратора 13 по жон-15 чании измерения icft Момент срабатывания порогового элемента 15 задается выходным сигналом ните т)атора 13. Для исключения ложных нмпульсов управления тиристчрами введе- 20 ны элементы И 16 и 17, управляемые сигналом блока 21 синхронизации и блок ующие прохождение сигналов на вход усилителей- формирователей 18 и Ш в интервале измерения ieC; Усилители-форми-25 рователи 18 и 19 срабатьшают по онту, соответствукяцему снижению напряже- . ния нагрузки до уровня псрога. После ерабатывания усилителя-фсрмирователя 19 блок 21 синхронизации отключает цепь, з(о задающую момент его срабатывания, g включает цепь, задающую момент срабатывания усилителя-формирователя 18 и состоящую- из преобразователей 2 и 4, ключа 5, блока 7 выборки-хранения, переменного делителя 8, блока 9, ключа 1О, ийтегратора 12, порогового элемента 14, элемента И 16, ключей 25 и 27, амплитудного детектора 29 и блока 31 выбор1ки-хранения.40 -. . Йрименение устройства для управления инвертором позволяет расщиреть функциональные возможности, повысить надежность и качество работы инвертора. формула изобретения Устройство для управления последовательно-параллельным инвертором, содержа 50 щее делитель напряжения, амшнггудный детектор, пороговый элемент и. усиЯВРгбльформирователь импульсов управления инвертором, от ли чающееся тем, 14 что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности работы последовательно-параллельного ий-, BepTqpa в режиме самовозбуждения, оно снабжено источником опорного напряжения, дополнительным амплитудным детектором, тремя преобразователями время - нагцэя- жение, восемью ключевыми элементами, двумя блоками выборки-хранения, дополнительным пqpoгoвым элементом, двумя интеграторами, блоком синхронизации и блоком сравнения, причем управляющие входы щзеобразователей время- на1фяжение соединены с блоком синхронизации, а их информационные входы соединены с выходом источника опорного напряжения, выходы двух преобразователей время - напряжение через ключевые элементы соединены с входами первого блока выборкихранения, выход которого через делитель с переменным коэффициентом деления соединен с одним из трех входов блока сравйения, к второму входу которого подключен выход третьего преобразователя времянапряжение, а к третьему - выход второго блока выборки-хранения, оба входа которого связань с выходом выпрямителя че- рез ключ, амплитудный детектор и другой ключ, вход выпрямителя подключен к вы.ходу делителя, вход которого служит для подключения к нагрузке инвертора, выход блока сравнения соединен с первыми входами каждого порогового элемента через люч и интегратор, выходы пороговых элементов через первые входы элементов pj соединены с входами усилителей-формирователей, выхбды которых служат для подключения к входам инвертора, выходы элементов И соединены также входами блока синхронизации, к другим входам которого подключены выход выпрямителя и инвертора, выход выпрямителя сое вторыми входами пороговых эле управляющие входы всех ключей элементов И объединены и подключены к выходу блока синхронизации. Источники информации, 1финятые во вгшмание при экспертизе , .№ 6О411О, кл. Н О2 М 7/515, 1977,.. 2. ТЩ1Исторный преобразователь частоты ТПЧТ-ЮО. Техническое описание по проекту N 7О262..ОО.ООО, Ржев, завед Электромеханика (прототип).