Устройство для управления полумостовым инвертором напряжения

СОЮЗ СООЕТСНИХСОИЩам ипеиРЕСПУВЛИН 0% 111) 02 Р 1318 Я 1 д5116:ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ дрй СВДЕ 1 СТГОСУДАРСТ 8 ЕННЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Отдел энергетической кибернетикиАН Молдавской ССР(56) 1. Крлащников Б.Е. и др. Системыуправления автономными инверторами.М., "Энергия", 1974, с. 91.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 3476555/24-07,кл. Н 02 Р 13/18, 1982.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯПОЛУМОСТОВЫМ ИНВЕРТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ,содержащее генератор тактовых импульсов, источник управляющего напряжения, подключенный к первому входукомпаратора, соединенного с распределителем, интегратора, вход которого соединен с коммутатором полярности напряжения а выход - с входами двух пороговых узлов и с вторым входом компаратора, выход первого порогового узла через первый вход дизъюнктора соединен с входом счетного триггера, выход которого присоединен к коммутатору полярности, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного сигнала инвертора и упрощения устрой-, ства, оно снабжено управляемым клю" чом с размыкающими контактами, причем генератор тактовых импульсов присоединен к второму входу дизъюнктора и через управляемый ключ с раэмыкающими кон-тактами - к распределителю, управляющая цепь управляемого ключа связана с первым пороговым узлом, второй пороговый узел соединен с третьим входом дизъюнктора.Изобретение относится к электро-технике и может быть использовано 45 Цепью изобретения является улучшение гармонического состава выходного напряжения и упрощение устройства при создании частотно-регулируемых электроприводов. на базе автономных инверторов напряжения, 5Известно устройство для управления иивертором напряжения с переменной выходной частотой, с:держащее задающий генератор, подключенный к пере- счетному кольцу, модулятор, распреде О литель, в котором выходная частота жестко связана с час".отой коммутации вентилей инвертора 13Недостатком данного устройства является значительное изменение длительностей импульсов кривой выходного напряжения в процессе регулирования частоты, что ограничивает величину диапазона регулирования.Наиболее близким к изобретению яв ляется устройство для управления однофазным инвертором напряжения, благодаря которому в инверторе обеспечивается постоянная частота коммчтапии силовых вентилей, смена полярности выходных импульсов осуществляется здесь по жесткому алгоритму. Устройство содержит источник управлякицего напряжения, связанный с компаратором. На второй вход компаратора приходит сигнал от инвертора, связанного по входу с коммутатором полярности, а по выходу - с двумя пороговыми узлами. Один пороговый узел непосредственно, а второй через дизъюнктор связаны с соответствующими управляющими входами триггера. Генератор тактовых импульсов, задающий выходную частоту, соединен со счетчиком, выходы которого связаны с триггером, диэъюнктором и40 распределителем управляющих импульсов 2 1.Недостатком известного устройства является наличие в схеме достаточно сложного счетчика с несколькими выходами. Кроме того, длительность центрального на полупериоде импульса, наиболее информативного с позиции влияния на спектр выходного напряжения, в процессе регулирования выходной частоты непрерывно изменяется, из-за чего на большей части диапазона регулирования гармонический состав выходного напряжения является недостаточно качественным. применительно к использованию в полу- мостовых инверторах напряжения.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления полумостовым инвертором напряжения, содержащем генератор тактовых импульсов, источник управляющего напряжения, подключенный к первому входу компаратора, который соединен с распределителем, интегратор, вход которого связан с коммутатором полярности напряления, а выход - с входами двух пороговых узлов и с вторым входом компаратора, причем выход первого из пороговых узлов устройства через дизъюнктор соединен с входом с .тного триггера, выход которого присоединен к коммутатору полярности, причем генератор тактовых импульсов присоединен к второму входу дизъюнктора и через дополнительный ключ с размыкающими контактами - к распределителю, управляющая цепь управляемого ключа связана с первым пороговым узлом, а второй пороговый узел соединен с диэъюнктопороговый узел соединен с третьим входом дизъюнктора.На фиг.1 представлена функциональная схема предложенного устройства, на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.Устройство содержит интегратор 1, связанный с компаратором 2 и пороговым узлами 3 и 4, фиксирующими соответственно максимальную и минимальную величины напряжения интегратора 1. Узлы 3 и 4 соединены с дизъюнктором 5, на который поступает также сигнал от генератора 6 тактовых импульсов. Выход дизъюнктора соединен с триггером 7, выходное напряжение которого периодически перебрасывает коммутатор 8 полярности напряжения, напряжение которого, имеющее стабильную ве" личину, заряжает интегратор 1. Генератор 6 через размыкающий ключ 9 с размыкающими контактами подсоединен к распределителю 10, срабатывание которого происходит при поступлении сигнала на один из двух входов. Управляющая цепь ключа 9 связана с узлом 3. На второй вход компаратора 2 приходит сигнал от источника 11 управляющего напряжения. Выходной сигнал интегратора 1 0 выполняющего функцию генератора развертывающего напряжение, сравнивается в компараторе 2 с напряжением исСоставитель О,ПарфеновРедактор Н.Пушненкова Техред Л.Мартяшова ректор А.фовр Тираж 6 Государствен по делам изобрете 113035, Москва, Ж7ого комитета ССий и открытийРаушская наб. Подписи каз 5319/42ВНИИПИ Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 илиал 3 1104 точника 11, в моменты их равенства вырабатывается команда на переключение вентилей полумостового инвертора. Частота следования импульсов генератора 6 тактовых импульсов определяет выходную частоту инвертора, на полу- периоде выходного напряжения при этом формируется .о два тактовых импульса (сигнал Оь на фиг,2). Переключение триггера 7 осуществляется по сигналам 1 и от узлов 3 или 4 или по команде генератора 6. Выходное напряжение триггера 7 О также изображено на фиг.2. Два основных вентиля полумостового инвертора переключаются попеременно, в результате чего на выходе схемы формируется двуполярное выходное напряжение Оы (фиг.2) .В начальный мбмент времени 1 ино тегратор 11 заряжен до максимального 2 б напряжения, импульс генератора 6 перебрасывает триггер 7 в единичное состояние. Одновременно сигнал с блока 3 размыкает ключ 9, препятствуя прохождению импульса генератора 6 на , распределитель 10. Указанный момент соответствует формированию середины полупериода выходной кривой инвертора, значение первой гармоники выход 638 4ного напряжения (фиг.2) при этом максимально.Следующий по порядку тактовый импульс генератора 6, вырабатываемый в момент 1 , вызывает внеочередное срабатывание триггера 7. Напряжение коммутатора 8 изменяет свою полярность и вызывает соответствующее изменение формы напряжения интегратора 1. В этот момент происходит переключение вентилей инвертора, так как распределитель 10 оказывается связанным с генератором 6 через замкнутые контакты ключа 9. Первая гармоника выходного напряжения (фиг.2) переходит в данный момент через ноль и меняет полярность на противоположную. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет избежать в процессе регулирования частоты изменения длительностей центрального на полупериоде импульса. При регулировании частоты выходного сигнала плавно изменяются временные положения лишь крайних импульсов выходной кривой, что гораздо менее существенно сказывается на гармоническом составе выходного напряжения инвертора.