Способ управления мостовым следящим инвертором с выходным lc-фильтром

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 9) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ хническии Луганскии Каландеря ст 8,4) СПОСОБ УПРАВЛЕДЯЦИМ ИНВЕРТОРОМ С В НИЯ МОСТОВЫМ СЛЕ 1 ХОДНЬ М ЬС-ФИЛЬТОМ57) Изобретение отехнике и может бытправления преобраэой кривой выходногяжения или тока).уменьшение коммутацичет снижения частоулучшение динамичик. Преобраэователнльный коммутатор злектроано для осится исполь ователем с з араметра (напь изобретенияных потерь запереключенийих характерисодержит вен- подключенный ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМПРИ ПОТ СССР(56) Авторское свидетелР 886186, кл. Н 02 М 7/ к источнику напряжения 1 и через фильтрующую индуктивность - к нагрузке 4 игж емкости ЬС-фильтра 3. Комму-татор (например, мостовой инвертор) выполнен на управляемых вентилях, в качестве которых могут использоваться транзисторы или запираемые тпристоры Управление преобразователем осуществ" ляется вычислителем 9, принимающим ин - формацию о переменных состояниях (с датчиков 5-7), сигнал задания по выходной переменной из блока 8 задания, и выдающим импульсы управления через промежуточный усилитель 10 на коммутатор 2. Вентнльный коммутатор 2 преобразователя управляемого по предла- УЮ гаемому способу, устанавливается в три позиции, соответствующие определенному состоянию вентилей (две активные и позиция зануления), а переход ( из одной позиции в другую осуществляется по результатам вычисления прогно- Е эируемого значения рассогласования выходной переменной. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля управления преобразователем с заданной кривой выходного параметра5(напряжения или тока.).Цель изобретения - уменьшение коммутационных потерьза счет снижениячастоты переключений и улучшение динамических характеристик. 10На чертеже представлена структураследящего преобразователя, управляемого по предлагаемому способу,Преобразователь содержит подключенный к источнику 1 напряжения вентильный коммутатор 2, через фильтрующую1индуктивность соединенньпЪ с емкостьюЬС-Фильтра 3 йли нагрузкой 4, Коммутатор (например, мостовой инвертор)выполнен на управляемых вентилях, вкачестве которых могут бьть использованы транзисторы или запираемые тиристоры, Информация о переменных состояниях с датчиков 5-7 и сигнал задания по выходной переменной из блока8 задания принимается вычислителем9, выдающим импульсы управления черезпромежуточный усилитель 10 на коммутатор 2,Способ управления преобразователемсостоит в следующем.Вычисляется рассогласование Я(1:).(разность выходной переменной и зада -ния) на некоторый интервал временивперед, равный в данном случае длительности такта модуляции Ь Привычислении прогноза предполагается,.что очередное переключение происходитв момент С (отсчет времени ведетсяот момента последнего переключения).40В результате блок вычисления генерирует переключательную функцию з(С)однозначно определяющую позицию коммутатора и моменты переключений, тесмены позиции. Первой активной позиции з = +1 соответствует такое состояние коммутатора, когда. включены одинвентиль анодной группы и один вентилькатодной группы мостовой схемы; привторой активной позиции в = -1 включены другие вентили анодной и катоднойгруппы; при позиции зануления з = Овключаются два вентиля анодной иликатодной группы, В процессе работымостового инвертора к нагрузке прикладывается напряжение источника питания 5со знаком . или в-, а в позициизануления выходное напряжение коммутатора равно нуно. Переход из однойпозиции в другую осуществляется, когда прогноз рассогласования принимает нулевое или минимальное значениеБ = язеп ЯьВычисление прогнозируемого значения рассогласования производится по формулам, полученным в результате решения системы дифференциальных уравнений для преобразователя с трехпозиционной НИМ. Прогноз можно прецставить в следующем виде: где одна из составляющих определяется текущими значениями переменных состояния (свободная составляющая 2), другая - ожидаемыми позициями коммутатора (вынужденная составляющая ч), а з принимает значения +1, -1, О.Для составляющих прогноза при отслеживании напряжения ЬС-Фильтра используются следуюцие формулы: й = 3. зу.п Ь + есоз Ь - е; ю = и (сов - соз Ь), где- выходной ток; Ь - длительность такта модуляции; е - напряжение на нагрузке; е - задание по напряжению;- локальное время.,При этом коммутатор переходит из позиции зануления в активные позиции по условиям: + ът СО з = +1о- тд 0)О зПри движении из активной позиции . на втором такте интервала прогноза текущий знак импульса может сохраниться либо измениться. Этим возможным состояниям соответствуют фуци где тт= и(1 - соя),Переход из активных позиций в позицию зануления осуществляется, если при нахождении в текущей позиции выпоЛняется условие переключения для в = +1 й + са)О, вК ад (Оо1653104 Е . - . ь. зпй + е сонЬ - е,вычисляют вынужденные оставляющие ы н ъо условного прогноза рассогласования по формулам у = и (1 - .она),вычисляют разности и суммь свободнойи вь.нгжденных с оставляющих Е - ы; й+ы Е - ът, и Е+юо,Составитель О, ПарфеноваРедактор Л.Пчолинская Техред Л.Олийнык Корректор А.ОбРУчаР и Заказ 1778 Тираж 398 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 При изменении предлагаемого способа примерно вдвое снижаются массо- габаритные показатели фильтра и, следовательно повышается КПД преобразо 95 вателя. Кроме того, согласно способу при реализации низкочастотной ПИМ .при удовлетворительных параметрах фильтра уменьшаются коммутационные потери и экономится энергия, что осо бенно важно для мощных. преобразователей с использованием дешевых переключающих элементов, Применение способа вследствие хорошего качества отслеживания эффективно при построении систем, к которым предъявляются высокие эксплуатационные требования (например, работа с нелинейной нагрузкой, хорошая динамика, высокий КПД и др.). 20Формула изобретения Способ управления мостовым следящим инвертором с выходным Т,С-фильтром, заключающийся в том, что формируют 25 сигнал е задания по напряжению, измеряют входное и выходное напряжения ц и е и токконденсатора фильтра, задают интервал времени, длительность ,Ь которого равна предположительной длительности такта модуляциивыходного напряжения инвертора, устанавливают первую активную позицию вентилей, при которой включены один вентиль анодной и один вентиль катодной групп, вторую активную позицию,35 при которой включены другие вентили анодной и катодной групп, и позицию зануления, при которой включены оба вентиля анодной или катодной групп,переключают вентили и одной позициив другуют л и ч а ю щ н й стем что, с целью уменьшения коммутационнья потерь : у,у аде.я пинаических хярактеристьк одйвр. фснно свыполнением каждого перекГпочечия на-чинают Отсчет локального вРемени свычисляют снободню составл:;г,у.о условного прогноза рассогласованияпо формуле контролируют значения вычисленньхразностей и сую и н момент времени,когда выполняется условие Г - ыо ) О,переключают вентили из первой активной позиции в позидпо зануления, вмомент времени, когда выполняетсяусловие Е + сО вентили переключают из позиции зануления во вторуюактивную позицию в момент времени,когда выполняется условие Г - :,"о 1( Э,вентили переключают из второй активной позиции в позицио зануления, ав момент времени, когда выполняетсяусловие Г + юо СО, вентили переключают из позиции зануления н первуюактивную позицню.