Способ формирования ступенчатой, апроксимирующей синусоиду кривой выходного напряжения инвертора

Способ формирования ступенчатой, апроксимирующей синусоиду кривой выходного напряжения инвертора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Автор изобретения

В. C. Моин (7! ) Заявитель (84) СПОСОБ ФОРМИРОВАН ИЯ СТУПЕНЧАТОЙ, АППРОКСИМИРУЮЩЕЙ СИНУСОИДУ КРИВОЙ ВЫХОДНОГО

НАПРЯЖЕНИЯ ИНВЕРТОРА

Изобретение относится к области пре образовательной техники и предназначено для использования в системах электропитания и электропривода промышленных установок и транспортных средств.

Известен способ формирования ступенчатой, аппроксимирующей синусоиду кривой выходного напряжения инвертора, выходной каскад которого разбивается на

HecK0bKc преобразовательных ячеек, при io котором используется система сравнения эталонного синусоидального напряжения с напряжением питания инвертора. При этом в качестве элементов сравнения необходимо использование нуль-органов, имеющих малый порог срабатывания (несколько милливольт) и релейную характеристику 513.

Известен также способ формирования ступенчатой, аппроксимирующей синусои- 2О ду кривой выходного напряжения инвертора при котором частоту тактовых импуль- сов, подаваемых от тактового генератора на силовые ключи через распредели2 . тель импульсов и делитель частоты, модулируют в функции мгновенного значения эталонного напряжения (2).

Недостатками известных способов является низкая функциональная надежность вследствие возможного воздействия на вход куль-органов различного рода импульсных помех и возникновение сбоев при плавном изменении эталонного наприжения вблизи его вершины в процессе регулирования выходйого напряжении инвертора по замкнутому циклу.

При описываемом способе формировании ступенчатой, аппроксимируюшей синусоиду кривой выходного напряжения инвертора, отмеченные недостатки устраняются благодаря тому, что улучшение спекч рального состава выходонго напряжения обеспечивается путем блокировки тактовых импульсов после достижения выходным напряжением инвертора наивысшего уровня до момента времени, соответствующего середине полупериода и повторением блокировки на тот же отрезок вре6905

20 мени с помощью повторителя длительности импульсов. Причем при описываемом способе модуляцию частоты указанных импульс=ов осуществляют изменением частоты тактового генератора или изменением. коэффициента деления делителя час- тоты.

На фиг. 1 представлен инвертор, структурная схема, реализующий описываемый способ формирования ступенчатой, аппрок- 10 симирующей синусоиду кривой выходного напряжения: на фиг. 2 — диаграммы импульсов на различных участках.

Инвертор содержит выходной каскад

1, распределитель 2 импульсов, генератор 3 высокой частоты, блокирующий повторитель 4 длительности импульсов, задающий генератор 5 рабочей частоты, фазосдвигатель 6, измерительный орган

7 и делитель 8 частоты.

На диаграмме (фиг. 2) приведены

U4 .— выходные импульсы генератора 3 высокой частоты, U - импульсы на входе распределителя 2 импульсов, U — импульсы с одного из выходов распределителя 2, Uu — выходные импульсы фазс сдвигателя 6, Ug — выходные импульсы задающего генератора 5, Он — выходное напряжение.

Инвертор содержит выходной каскад

1 состоящий из нескольких силовых ключей, входящих в несколько преобразовательных ячеек, выходы которых суммируются различным способом. На вход этих ключей поступают управляющие импульсы от распределителя 2 импульсов, обеспечивающего сдвиг этих импульсов на определенные кратные друг другу отрезки времени соответствующие ширине сту1

40 пеней выходного напряжения йнвертора U„.

Входные импульсы Uz, поступающие на распределитель, подаются от генератора

3 высокой частоты через блокирующий

45 повторитель 4 длительности импульсов. цикл работы распределителя 2 определяется импульсами Ug, снимаемыми с выхода задающего генератора 5 рабочей частоты.

Описываемый способ управления инвертором реализуется следующим образом.

Блокирующий повторитель 4 длительности импульсов находится в нерабочем (открытом) состоянии и пропускает на распределитель импульсы U (фиг. 2, a) генератора 3 до тех-нор, пока на этот повторитель не поступит импульс 0 с одного из выходов распределителя 2, on93

Д ределяюшего конец полуцикла работы последнего. После этого начинается прямой такт работы повторителя,. когда импульсы. Uq блокируются и не проходят на распое дитель. В момент времени, соответс уюI щий середине полупериода выходного напряжения инвертора Он, на повторитель

4 поступает импульс 04, сдвинутый на

90 с помощью фазосдвигателя 6 (или делителя частоты на два) относительно импульсов Ug . После этого начинается обратный такт работы повторителя Cosy в течение которого продолжается блокировка импульсов О . Повторитель обладает свойством сохранять равенство - » ——

= + независимо от величины этих отрезков времени. По окончании обратного такта работы повторителя импульсы Uj вновь поступают на распределитель и про.исходит коммутация силовых ключей.в обратном порядке, т. е. формируется спадаюшая часть ступенчатого напряжения

Ц„. При отклонении выходного напряжения от номинального измерительный орган 7 изменяет частоту генератора 3 (фиг. 2, б) . При этом изменяется ширина ступенек О ц так, чтобы эффективное значение напряжения оставалось постоянным. Так как.Ь» = >, форма кривой выходного напряжения симметрична относительно оси полупериода н .

В качестве блокирующего повторителя длительности импульсов может использоваться, например, магнитный синхрони-. зируемый мультивибратор с насыщаюшимся сердечником. Сердечник на отрезке времени перемагничивается в одну сторону от насыщенного состояния (точки В ) до некоторой индукции B ., a на отрезке времени о возвращается в точку В, Так как приложенное к первич- ной обмотке этого трансформатора напряжение неизменно,k» =.(.. Во время перемагничивания сердечника напряжение на вторичной обмотке блокирует импульсы Uq, а в остальное время сердечник насыщен, напряжение на вторичной обмотке равно нулю и импульсы О проходят на распределитель.

В качестве распределителя может иопользоваться, например, реверсивный счетчик импульсов с диодным дешифратором (диодной матрицей). Реверс счетчика осуществляется в середине полупериода, например, импульсами Uq. Для большего ъриближения формы выходного на690593

Источники информации, йрииятые во 5:внимание при экспертизе

5 пряжения к синусоидальной импульсы с выхода распределителя снимаются через равное число тактов входных импульсов..

Например, (фиг. 2) первые два импульса снимаются через один такт, а последующие два - через два такта входных импульсов; полупикл работы реверсивного счетчика охватывает шесть тактов.

Для улучшения качества выходного напряжения в пропессе регулирования (умень40 шения отрицательного влияния некратности+„„с периодом повторения импульсов

Ui) между повторителем 4 и распределителем импульсов может быть включен делитель 8 частоты. При этом в соответствующее число раз повышается частота генератора 3. Если делитель частоты выполнить с плавно-управляемым коэффипи:— ентом деления, то модуляпию частоты импульсов, поступающих на распределитель, можно выполнить без изменения частоты генератора 3. В этом случае выходной сигнал измерйтельного органа 7 подают на управляющий вход делителя 8 через задающий генератор 5 и фазосдвигатель

6. ходкого напряжения инвертора, при котором частоту тактовых импульсов, подаваемых от тактового генератора на силоabre ключи через распределитель импульсов и делитель частоты, модулируют в функпии мгновенного значения эталоннс го напряженйя, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с пелью улучшения спектраль ного состава выходного напряжения, указанные импульсы после достижении выходным напряжением инвертора наивысшего уровня блокируют до момента времени, соответствующего середине полупериода, а после этого повторяют блокировку на том же отрезке времени с помощью повторителя длительности импульсов.

2.Способпоп. 1, о тл ича юm и и с я тем, что модуляпию частоты указанных импульсов осуществляют путем изменения коэффипиента деления делителя частоты.

1. Патент США ¹ 3581212, кл. 328-14, 1971.

Формула изобретения

1. Способ формирования ступенчатой, аппроксимирующей синусоиду кривой вы2, Заявка ¹ 1633320,.

02 Pf 1 QB 1971 по которой получено положительное решение о выдаче авт» св»

690593

4u z.2

Составитель E. Дорошнн

Техред,М. Петко Корректор Г. Решетник

Редактор Ю, Челюканов аказ 5978/51 Тираж 857 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4