Генератор регулируемой частоты для управления широтно импульсным преобразователем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2 М 3/135 И ИЕ ИЗОБ ит т амет- ульсвода. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московский энергетический ин(56) Ранькис И. Я. Оптимизация паров тиристорных систем широтно-имных регуляторов шагового электропрРига: 3 и нагие, 1965, с. 180.Авторское свидетельство СССР537431, кл. Н 02 М 1/08, 1975,ЯО 1396215(54) ГЕНЕРАТОР РЕГУЛИРУЕМОЙ ЧАСОТЫ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШИРОТНО- ИМПУЛЬСНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ (57) Изобретение предназначено для использования в широтно-импульсных преобразователях, работающих на двигатель постоянного тока, в том числе в системах тягового электропривода. Целью изобретения является повышение КПД установки электропривода. Генератор содержит датчик выходного напряжения преобразователя 1, сумматоры 2 и 6, первый из которых через интегратор 3 связан с первым входом компаратора 4, выход которого подключен к управляющей цепи ключа 5. За счет введения в устройство фильтра нижних частот 7, трех источников постоянного напряжения 8, 9, 10, усилительного элемента 11 и резистора 12 обеспечивается изменение частоты переключений компаратора 4 таким образом, чтобы работа осуществлялась с максимальным КПД в любом режиме. 1 ил.Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть применено в устройствах управления широтноимпульсными преобразователями, работаюгцими на двигатель постоянного тока,например в тяговом электроприводе.5ель изобретения - повышение КПДустановки электропривода.На чертеже приведена структурная схема генератора.Генератор регулируемой частоты для 0управления широтно-импульсным преобразо ,вателем содержит датчик 1 выходного на, ,пряжения преобразователя, первый сумма, тор 2, выход которого через интегратор 3подключен к первому входу компаратора 4,выход которого подключен к управляющему 5, входу ключа 5, второй сумматор 6, пер, вый вход которого предназначен для подклю чения к источнику напряжения задания тока, ,8 - 10 постоянного напряжения, усилитель ным элементом 11 и резистором 12, адатчик 1 выходного напряжения преобразователя выполнен в виде датчика интервалапроводимости силового ключа преобразователя, причем выход 1 датчика выходногонапряжения преобразователя подключен квходу фильтра 7 нижних частот, выход которого подключен к первому входу первогосумматора 2, второй и третий входы которого подключены к первым выводам перво- ЗОго 8 и второго 9 источников постоянногонапряжения, вторые выводы первого 8 ивторого 9 источников постоянного напряжения подключены к общей шине источникапитания, причем первого - непосредственно,а второго - через ключ 5, выход компа 35,ратора 4 связан с его вторым входом через усилительный элемент 11, управляющийвход которого подключен к выходу второ,:го сумматора 6, второй вход которого подключен к первому выводу третьего источ Оника 10 постянного напряжения, второй вывод которого соединен с общей шиной источника питания, второй вход компаратора 4через резистор 12 соединен с общей шинойисточника питания.Генеразор работает следующим образом. 45Потери на переменном токе в электроприводе складываются из коммутационныхпотерь в ключе широтно-импуль.ного преобразователя, возрастающих при увеличениичастоты, и пульсационных поте(ь в двигателе, снижающихся с ростом частоты. Частота, при которой КПД уестановк максимален, определяется выражением 1=(о (1)Ь+1, 1,.55 где о, а, Ь - параметры, опре ляемые данными установки, величины которых находятся и 0 извегтной методике;1 и 1 - текущая и максимальная величины тока управления, который задает значение выходного тока широтно-импульсного преобразователя.Период повторения Т=1/1 можно представить в виде Й ЬЬп 0 у 2 а (. 1 )(У - К 2) Е где т - постоянная времени интегратора 3, что соответствует первому слагаемому выражения (2) при (Ь+1/1 е) /1 о= (К -- К 2) 1-От/Е. На втором такте ключ 5 замкнут и на входе первого сумматора 2 действует также напряжение второго источника 9 постоянного напряжения - Е(К - К 2).Напряжение на выходе сумматора 2 вызывает разряд накопительного элемента интегратора 3 со скоростью, прямо пропорциональной напряжению на выходе сумматора 2. На втором такте на выходе компаратора образуется нулевое напряжение, которое передается на второй вход. Поэтому длительность второго такта- Бот)от т Е(У - К 2 - К+К 2) Е(К - 7)что соответствует второму слагаемому ввыражении (2) .Необходимая зависимость периода повторения Тот напряжения источника задания тока электропривода реализуется подаче на второй сумматор 6 напряжения управления и напряжения источника 10. Сумма этих сигналов подается на усилительный элемент 11, включенный по схеме повторителя (истоковый повторитель или эмиттерный повПредлагаемое устройство имеет двухтактный режим работы. На первом такте ключ 5 разомкнут. На входе первого сумматора 2 действуют напряжение фильтра 7 низких частот, пропорциональное параметру у, уЕ, а также напряжение первого источника постоянного напряжения, равное - К 2 Е, где Е - величина напряжения источника питания и преобразователя. Сумма указанных напряжений с выхода сумматора 2 поступает на вход интегратора 3, накопительный элемент которого заряжается со скоростью, прямо пропорциональной напряжению на выходе сумматора 2. Г 1 ри достижении напряжения срабатывания компаратора 4 Уо первый такт завершается и компаратор 4 за. мыкает ключ 5. Длительность первого такта1396215 Формула изобретения Составитель С. СтанкевичРедактор А. Огар Техред И. Верес Корректор Г. РешетникЗа каз 1976/54 Тираж 665 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 торитель), на нагрузочном резисторе 12 усилительного элемента 11 формируется напряжениео, = - -"-" - е.1 о(К - К 2) т 5 Таким образом, устройство обеспечивает изменение частоты переключений компаратора 4 в соответствии с выражением (1), а следовательно, работу установки с максимальным КПД в любом режиме, 10 Генератор регулируемой частоты для управления широтно-импульсным преобразо вателем, работайщим на электропривод, содержащий датчик выходного напряжения преобразователя, первый сумматор, выход которого через интегратор подключен к первому входу компаратора, выход которого подключен к управляющему входу ключа, 20 второй сумматор, первый вход которого предназначен для подключения к источнику напряжения задания тока электропривода, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД электропривода, он снабжен фильтром нижних частот, тремя источниками постоянного напряжения, усилительным элементом и резистором, а датчик выходного напряжения преобразователя выполнен в виде датчика интервала проводимости силового ключа преобразователя, причем выход датчика выходного напряжения преобразователя подключен к входу фильтра нижних частот, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй и третий входы которого подключены к первым выводам первого и второго источников постоянного напряжения, вторые выводы первого и второго источников постоянного напряжения подключены к общей шине источника питания, причем первого - непосредственно, а второго - через ключ, выход компаратора связан с его вторым входом через усилительный элемент, управляющий вход которого подключен к выходу второго сумматора, второй вход которого подключен к первому выводу третьего источника постоянного напряжения, второй вывод которого соединен с общей шиной источника питания, второй вход компаратора через резистор соединен с общей шиной источника питания.