Регулируемый по напряжению мостовой трехфазный инвертор

Регулируемый по напряжению мостовой трехфазный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со(ее Советских

Социалистических

Республик (1i) 66CIII72 (61) Дополнительное к авт. свид-By— (22) Заявлено О!.11.76 (21) 2416674/24-07 с !присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень ¹ 16 (51) Л Кч Н 02 М 7/515

Н 02 Р 13, 18

Государствеввый комитет по делом изобретений и открытий (53) . ДК 621.316.722. .1 (088.8) (45) Дата опуоi»liOB»HHH описания 18.06.79 (72) Авторы изобретения

И. В. Ьалюс, Г. С. Мыцык, А. И. .ернышев и А. В. цеспоков (71) Заявитель Московский ордена Лени» "-нергетический институт (54) РЕГУЛ ИРУЕМЫЙ О НАПРЯЖЕНИЮ

МОСТОВОЙ ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к области прсобразоватc;IbHQH техники и может быть исIIOJIb3OB3IIO QJIH IIOCTpOPHHH Вторичных Трехфазцых источников питания, а также схем управления такими источниками, предназначенных для частотного запуска и управления электроприводом переменного тока преимущественно в тех случаях, когда потребитель (например, асинхронный двигатель) не критичен к качеству выходного тока (напряжения).

Существуют различные возможности широтно-импульсного регулирования выходного напряжения инвертора.

При этом сигнал управления ключами может формироваться при помощи как однополярной, так и двухполярной широтноимпульсной модуляции. В течение каждого полупериода выходной частоты осуществляют дополнительное переключеHèс ключей в стойке ннвертора, причем число этих переключений зависит от требований к качеству выходного напряжения (тока) . В т О м с л 1 3 е, к О Гд а э т и т р с О О В а н и я В ы с О и и, число переключений выбирают оольшим (1).

Ec;!H «e потреоитель позволяет, то число пег ек;1!Очсннй (Вкл!Очен — ВыклlО -(ен) Выбирается равным одному — двум (2). Однако, как известно, увеличенное число переключений кл(о-Ici инвертора вызываст рост потсрь и, кaê следствие, снижение сго КПД.

С ;cмы cпр»ВлсHllя 1(i .:ВерTОpаbl!(мОГуT бblть реализованы как в маг»(:тно-транзисторном, так и в интегральном исполнении на лопгческих элементах типа И I I:IÈ вЂ” 1IE.

Наиоолес близким (10 су(цеству текин !сско: о решения яьляется Hнвертор (3), содержа ший мост управляемь!х кл;очей, мост обратных диодов и блок управления. В состав олока управления входят задающий гснератор (ЗГ), распределитель импульсов (РИ); лОГн (сскнй 4 зсл (ЛЪ ) и мо т;Г, (HTQP IIIHPHHbl импульсов (МШИ). Выходы 1У через усил((тсльно-развязывающес устройство (УРУ)

15 ВОДклlо IFHbl Ko Вхоцам IIP311ляемых ключей силовой части ннвертора. МШИ с((нхронпзирован от задающего генератора, на сг 1 вход IIGc "x ï»cT снГ»ал QT измеpHTc;II>но-со:ласующсго узла (ИСУ), а выход связан, 20 . I >..

Построение блока управления позволяет реализовать алгоритм переключения клю-ILil пнвертора, обеспсчнваюгций регул»рова:(пе его» Ixozi;u(o напряжения в широ25 ком диапазоне прп одноврс.; сипом псклю (с:IH:.! HÑH»æ»1011; Го дс. .с Г.:1 я реакции 3«-нг Io-ин Ijктпвной нагрузки на фо" му»l..xo (ного напряжения.

К нсдостат«ам 1 нвсртора с таким бло3О ком 1, H03»лс;(!(Я c c i cT отнесTH ;вс. IINcl

660172

Приведем таблицу истинности логи:!ескпх состояний на входах и выходах канала формирования сигнала управления Л.

В системе И вЂ” HE форма сигнала Л имеет вид

A=aFbc, Зо

65 где F — сигнал с выхода модулятора ширины импульсов 8.

Формирование других выходных сигналов ЛУ б производится аналоги !ныл образом. Принцип форм!ирова сигналов ЛУ и выходного напряжения пнвертора пояс:!яBpcменными д1 гряммамп HB фиг. 3, где 11,, — сигнал управления

МШИ 8;

U,„„., — сигнал стабилизации с выхода измерительно - согласующего устройства;

U„,,„— - сигнал генератора пилообразного напряжения, на базе которого выполнен

NIII N;

U, — сигнал с выхода

ЗГ 4;

U28(o) — U„(C) — сигналы с выхода распределителя импульсов 8;

U „— сигнал с выхода

МШИ, где а — угол регулирования;

Ua4 — Ьз — сигналы с выходов трехвходовых логических элементов

И вЂ” НЕ 10 — 15;

U4o, U4l — сигналы с выходов двухвходовых логических элементов

И вЂ” HE 1б, 17;

U4I;, U4y — сигналы с выходов логических элементов НЕ 22, 28;

U,!, — фазное, регулируемое напряжение на выходе инвертора.

По сравнению с известным решением, в котором применяется двуполярная широтно-импульсная модуляция (ШИМ), входных (управляющих) сигналов инвертора, т. е. когда ключи стойки инвертора переключаются в противотакте, предлагаемый ин вертор имеет большее значение КПД за счет применения однополярной ШИМ управляющих сигналов инвертора и вследствие этого уменьшенное число переключений кл!очей инвертора, уменьшающее динамические потери в нем. В течение полупериода выходного напряжения в этом случае переключается только один из ключей стойки инвертора, верхний или нижний, что позволяег повысить значение КПД инвертора также за счет устранения дополнительных потерь от сквозных токов типа транзистор — транзистор, возникающих в момент переключения. Прп таком ягп.оритх!е, также как и в прототипе, удается изоежять искяжяю1цего действия реакции активно-индуктивной нагрузки па фор11 гыходпого напряжения ипвертора при его регулировании.

Кроме регулирования выходного напряжения в инверторе может осуществляться стабилизация выходного напряжения (действующего значения плп первой, основной гармоники), например, довольно простым пара !стрнчсск1;м cilocoOoil (IIpll из:!!специи напряжения питания). Для этого выiHcilioМЯНУТЫй:!IOQV,IHTOP ШИРИ!1!>! И:!!ПМ,ЯЬСОБ ВЬIпо. 13 loT таки.i! Обр !!30 1, и 1 обы 1, Ii c,lbность а его выходного сигналя ."-, пропорI!! oHH lb1io увеличивалась с ростом сигналя управления, т. е. с увеличением напряжения питания пнвсртора.

И может применяться во всех случаях, где требуется преобразование постоянного напряжения в трехфазное переменное, стабилизированное или регулируемое по величине (от максимального значения до 0), заданной фиксированной пли регулируемой частоты, а потребитель при этом не критичен к качеству выход;!ого Напряжения (тока) инвертора.

Формула изобретения

Регулируемый по напряжению мостовой трехфазный инвертор с блоком управления, включающим в себя последовательно включенные задающий ге iepaTop, распределитель импульсов и логический узел, BbixojIbl которого связаны с управля!ощпми входамп ключей инвертора, модулятор ширины импульсов, включенный между задающим генератором и логическим узлом, и измерптельно-согласующий узел, подкл!оченны!! и модулятору ширины импульсов, логическ!гй узел выполнен в виде шести трехвходовых и шести двухвходовых логически; элементов И вЂ” НЕ, образующих две группы, а также трех логических элементов «НЕ», два входа каждого пз шести -.рехвходовых логических элементов И вЂ” HE подключены и распределителю импульсов, а третий — и модулятору ш;!рины импульсов, каждый пз их выходов подсоединен к одному пз входов каждого из шести двухвходовых логических элементов И вЂ” HE, другие входы первой группы из трех двухвходовых логических элементов И вЂ” НЕ подключены к распределителю импульсов, а к выходам двухвходовых логических элементов И вЂ” HE второй группы подсоединены логические элементы

1- Е, отличающийся тем, что. с целью повышения КПД пнвсртора зя счет уменьшения числа переключений его ключей, логический узел снабжен трем:! дополнительными логическими элементами НЕ, причем другие входы двухвходовых логических элементов И вЂ” НЕ второй группы подключены к распределителю импульсов, а к выходам

660172 д," Г (Г т

Г двухвходовых логических элементов И вЂ” НГ

1.ñðâoé г )мппы — дополн )тельные логич с))

;ис элементы НЕ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. 11атент США ¹ 3573601, кл. 321-9, 1971.

2. Лвторскос свидетельство СССР

¹ 254038, кл. Н 02 P 13, 18, 1968.

". Некрасов В. М. и др. Применение интегральных схем при построении систем уп5 j)аь,(ецпя статическими преобразователя "t и.

В сб. Повыгпепис эффективности устройств преобразовательной техники, ч. 1, Киев «Наукова думка>:, 1972, с. 487 — 495.

660172 ()» Г. - 1 », ъ !

Г

1

1 != ! (l,l, Гос"апн:ель Н3. Анареев

"c :ëñ» Г. Хмелега Копре.стор С. Фаин !

Заказ 315 513 Изд. ¹ S3 i аж 855 Попписиоо

1 ; 1О Гос, . 3о .та "!но о но ! . .!.. 3:о и. н . . : ", !! !, ! и. .. I !ни

11 135, Моснва, 1:.-35, Рау пснал иаб., д. 4/5

=пп, Х;! ж .. !1 1. прел. <.П""òåïò>