Способ управления преобразователем постоянного напряжения в переменное многоступенчатое

Способ управления преобразователем постоянного напряжения в переменное многоступенчатое

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относи гея к электротехнике и может быть использовано для управления преобразователями в системах электропитания, электроприводах. Цель изобретения - повышение надежности управления прробразовзтелем за счет усреднения коэффициента загрузки преобразовательных модулей. Цель достигается тем, что гз преоГфазоватрле, состоящем из п модулей, при использовании k модулей (k ri). в зависимости от требуемого уровня выходного напряжения на четном и нечетном периодах выходного напряжения, .используют различные последовательности включения и выключения модулей. 2 ил

СОЮЗ COB(:T0ÊÈÕ

СОЦИЛЛИСТИ If- CKPX

РЕСПУБЛИК

fsf>s Н 02 M т/48

f ОСУДЛРСТБЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТБ НИЯЗ и ОТКР Ь(ТИЯ "Л

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Л

iQ ОО (С)0

О (21) 4729668/07 (22) 16.08.89 (46) 15.10,91. Бюл. M 38 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) А.В.Пузырьков и И.И Михайленко (53) 621,314,27(088. 8) (56) Авторское свидетельство ССС(¹ 550055110022, кл. Н 02 М 7/48, 1976.

Миловзоров В.П„Мусолин А.К. / искретные стабилизаторы и формирователи напряжения. — М.: Энергоатомиздат, 1,06, с.

208, рис. 8.7. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ HPFObPAÇÎВАТЕЛЕМ ПОСТОЯ)(НОГО НАПРЯ)КГНИЯ

В ПЕРЕМЕННОЕ МНОГОС ГУПЕ((ЧАТОЕ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления преобразователями постоянного напряжения в переменное в системах электропитания электроприводов, устройств автоматики и транспортных средств.

Цель изобретения — повышение надежности работы преобразователя путем снижения неравномерности загрузки преобразовательных модулей во времени.

На фиг. 1 представлена функциональная схема одного из вариантов преобразователя постоянного напряжения в переменное многоступенчатое, реализующего способ; на фиг, 2 — временные диаграммы напряжений в преобразователе, иллюстрирующие способ.

» HJ 1684892 А1 (57) Изобретение относи ел к электротехнике и может быль использовано для управлеIIl15I и реоб разо пател я ми в системах электро и ита н.1ч, зле кт роп ри водах. Цель изобретения — повышение надежности управления преобразователем эа счет усреднения коэффициента загрузки преобразовательных модулей. Цель достигается тем, что в преобразователе, состоящем из и модулеи, при использовании (; модулей (k< n), в зависимости от требуемого уровня выходного напряжения на ч тном и нечетном периодах выходного напряжения, .используют различныс последовательности включения и выключени"- л1одулей. 2 ил.

Преобразователь состоит из восьми преобразовательных модулей 11, 1 ...., 1я, соединенных последовательно по выходным цепям, управление преобразовательными модулями осуществляется от усилителей 21, 22,..., 2в, первые входы которых объединены и подключены к выходу генератора 3 импульсов управления, а вторые входы подключены к выходам коммутатора

4, и генератора 5 ведущего сигнала, Сигнальные входы коммутатора 4 подключены к выходам компараторов 61, 62,..., 6II, которые осуществляют сравнение напряжения с выхода интегратора 7, подключенного к первым входам компараторов, с величинами опорных уровней напряжения, поданных на вторые входы компараторов 6, Вход интегратора 7 подключен к выходу датчика 8 рассогласования, сравнивающего выходное

:1апряжение Uf!L x преобразователя и напряжение ведущего сигнала 0з с первого выхода генерагорз 5. С второго выхода генератора ведущего сигнала 5 короткие импульсы с частотой выходного напряжения преобразова1елл через с 1етный триггер

9 подаютсл на уиранлл)ощий вход коммутатора 1.

Предлагаемый способ управления реализуетсл следующим образом.

В иреобрззонзт /le иостолнногo напряжения и иер t1f IIHUO многоступенчатое, состоящем L13 и идентичнь1х преобразовательных модулей 1, соединенных между собой ио ныходнь1м цепям последоВатЕЛЬНО, ОПРЕДЕПЛЮт КОПИ И)СIНО Мг)ДУПЕI1

К участвующих в данный момеllr н работе, Значение k может определягьсл ззрзн .. либо в зависимости от уровня упранлл)ощего или cflr lien;I об!)31 ной cBsl3LI в coo f f!e rcTвии с заданным значением ныход11ого напряжения преобразователям при его регулировании, Значение k может быть целым числом от 0 до и. Если оире,oneflffoe значение находится н пределах 1 k < (п-1), то это соответствует тому, что в форм11ронан и выходного напряжения г1реобрззонзтепл учас) ву)от не все модули, т.е. модули между собой имеют различную загрузку. Длл cf!«жения нерзнномерност и заг руэк и из !le le гном периоде выходного переменного

113пряжения осуществляют следу1ощую последовательность включения преобраэс нательных модулей. 1-й, 2-й„„, (k 1)-й, k.-й, последовательность отключения: k-й, (k-1)й,..., 2-й, 1-й: на четном периоде выходного напряжения осуществляют следующую последовательность включения преобразовательных модулей: п-й, (п-1)-й„, (и-k+1)-й, последовательность отключения: (и-!;+1)-й, (n-k+2)-й,..., (п — 1)-й, п-й. При этом количество модулей, участвующих в формировзнии выходного напряжения, от периода к периоду не меняется и форма выходного напряжения благодаря последовательному соединению модулей остается неизменной, Преобразователь предназначен для формирования на выходе переменного однополярного квазисинусоидальиого ступеи«атого напряжения, Форма и амплитуда выходного напряжения задаются генератором ". В начальный момент времени т» (фиг.

2) выходное напряжение преобразователя в соответствии с ведущим сигналом U долхсно быть равно нулю. Это соответствует выключенному состоянию всех преобразователь.1ых модулей 1, Исходное сосголн:..в схем-.. характеризуетсл нулены..l

35 ,л ) г50

55 уровнсм выходного наирлженил счетного три1гера 9, управляющего работой коммутаторэ 4, На!!1!;)P. сл первый иериод формирования выходного нзирчженил, Г1рг1 угепичении ведущего CL!f ffan3 U) fl3 выходе датчика 0 иолнлле)сл си I!:.!n рассогласования А !) гфиг. 2), который инт,грируе) ся L1fl"el рз) о; )м 7 и .одпelс.1 I!3 ломпарзторы

6I,.... 63

При превышении проинтегриронанным сигналом f!eprfnro о1)орного уровня

Uof« I (I, )мент т1, фlll . 2) c!)303! I II33eT Koflпарз гop 61 и онo;r1 с!1 !;II!ом чеpeз комму татор 4 и у:илитель 21 импульсов управления разреияет прохождение ил1пульсз гснераи)рз 3 нз преобразовательный модул l В, хо;и1ое f!зпрлжение иГ)еоб!)лзонателл с), f,e 1чато возрастает, .игнзл рассогласования ступенчато уменьшзе) ся. Г1ри,.: пьнпишсм увеличении ведущего сигнала U си1нзл 03cñoãn3coe3I èff

AU снова унеличивае1гл. Срабатываег комиаратср 6) (момент t2, фиг, 2) и нключаетсл преобразовательный мг)дуль 12. Выходное напряжение и рсобрззона renff с!lона сl иеlf÷3òî увеличи:.:) гсл. Последун-щие процессы анало1и I«Ill до момента нкл о1енил иепГходи )!n 1сла модупей k. при кото!>ом нь1ходнсе напряжение иреобразонз!елл ссг» не1с; »,» .ядзнному змили1удному зиаченик). В дан н)м случае k =6. Из диа1рзммы;га ф11г. 2 видно, что последователы1ость нк )ючонил иреобрззо1)зтел ных модулей следующ.-)л: 1-й, 2-й„... 5-й, б-й, На спадающей ч-сти выходного напряжеии1 процессы происходят н обратном

flop;I gr е. Дпл уменьшения выходного и; и! лжснил сначала отключается шес ои,.одупь, затем — пятый и так далее до первого.

Таким образом, в работе преобразователя на первом периоде выходного напряжения в работе не участвуют 7-й и 0-й модули, остзльн1яе модули включаются в работу, но с различной загрузкой, В конце периода формирования выходного напряжения генератор ведущего сигнала 5 вырабатывает импульс, иэме11лющий состояние счетного триггера 9, управляющего работой коммутатора 4. На выходе трипера 9 появляется единичный уровень.

Дальнейшие процессы включения преобразовательных модулей протекают аналогично описанным эа исключением того, что первый сигнал включения преобразовательного модуля or компараторз 61 с помощью коммутатора 4 поступает на восьмой модуль, гторой сигнал управления от компаратора 62 поступает на седьмой модуль (фиг, 2, 1омент ы t:3, т11) и т.д.

l684892

Таким образом, на втором периоде формируется следующая последова елн)ост ь включения; 8-й, 7-й,..., 3-й. При г ыклю гении последовательность обратная: 3-й. 4-й,..., 7й, 8-й. По окончании второго периода фор- 5 мирования под действием импул»са выхода генератора ведущего с и вал; 5 счетный триггер 9 снова переключается и схем" переходит в исходное состояние.

Как видно из диаграммы 4иг. 2, из-за ",0 того, что в работе у-)аствует одинаковое количество модулей, выходное напря:кен«е на втором периоде идентично в xogllol)$ напряжению на первом периоде. Благодаря такому способу коэффициент загрузки ми- 15 дулей выравнивается.

Способ наиболее эффективен при числе преобразовательных модулей k учао-.:.,ую щих в работе, равном и большем половины общего их количества. 2Г)

В данном примере описано 1ормироеание однополярного пульсирующего напряжения квазисинусоидальнои формы, Полученное напряжение может бьп ь преобразовано далее в переменное двухполярное синусоидальное любым известным способом, наприл1ер, с пол огцью дополнительного низкочастотного коммутатора, переключение которого можег осуществляться сигналами с выхода три:.гера 8. ДД

При формировании полнсго двухполярного выходного напряжения генератор 5 должен формировать однополярное квазисинусоидальное напряжение удвоенной чаСТОТЫ. 35

Таким образом, способ управления отличается от известных более высокой надежностью, обусловленной выравниванием коэффициента загрузки преобразовательных модулей, входящих в состав преобразо-,1П вателя.

Формула

Способ управления реобразоватг лом

))остоянного напряжения в пере ме) п0,. многоступенчатое, сос1оящим иэ п иден) ичных преобразовательных модулеи, со динеi,ных между собой по выходным i,еоям послздова.ельно, заключающийся п )о;i, что задают на периоде выходного ))апряхкп ния преобрззователя k уровней аппроксимации выходного на" ряжения, делят период выходного напряжения н, ипгер валы аппроксимации, на каждом ин) арвале аппроксимации включают стол,ко преобразовательных модулей, сколько гре буется для получения заданного на дан,ел1 ин гервале уровня аппроксимации пь! я )него наг)ряжения и отключают остальные, с1 л L1ч а ю шийся тем, что, с целью повывн ния надежности работы преобразоватсгя путем усреднения коэффициента загру3vи преобразовательных модулей, нумеруют все преобразовательные модули, фиксируют нечетные и четные периоды выходного напряжения преобразсвателя, на каждом очередном интервале аппроксимации нечетного периода включают следующие преобразовательные модули: первый, второй,..., (k 1)-й, k-й, не отключая ранее включенные модули, на nледующих интервалах аппроксимации откл,оч;.:c последовательно k-й, (k — 1)-й,..., второй, первый преобразовательные модули, на каждом очереднол1 интервале аппроксимации четного периода последовательно включают п-й, (n-1)-й...„(n k+2)-й, (n-k< 1)-й преобразовательные модули, не отключая ранее включенные, а на следующих интервалах аппроксимации отключают (n-k 1)-й, (п — k+ 2)-й,..., (n — 1)-й, и-й преобразовательные модули.

Составитель В.Миро ïR

Редактор Л.Пчолинская " ехред М.Моргентая Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 3513 1ирвж Подписное

Ul !ИИПИ Государственно о комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-З5, Раушскал наб., 4/5

Производственно-плдагсльский к иlCBинат Патенг", r, Ужгород, ул.Гагарина. 101