Способ цифрового формирования синусоидального тока нагрузки

Союз СоветскихСоциалистинаскинРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДНИДЬСТВУ)М Кле Н 02 Р 13/1 с присоединением (23) Приоритет - (43) Опубликован явки-сударственна 1 и комитеоввта Министров СССРо делам изаоретенийн открытий 05.01.77.БюллетеньУДК 621,316(45) Дата опубликования описания 30,03.77 72) Авторы изобретения шкин и А, И. Чернышев В.М. А(54) СПОС ФРОВОГО ФОРМИРОВАНИЯ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА НАГРУЗКИ Предлагаемое изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке поеобразователей для питания синхронного и асинхронного электроприводов, 5Известен способ формирования синусоидального напряжения с регулируемой от нуля частотой Ы путем широтно-импульсного управления инвертором и имеет два генератора постоянной высокой частоты и 1 О один - перестраиваемый, высокой частоты. При данном способе стабильность выходной частоты хуже стабильности исходных частот, а низких масштабах возможно возникновение эффекта затягивания частоты, 5Известен цифровой способ вертикального управления 23, где опорное синусоидальное напряжение заме. но опорным кодэм, пилообразные импульсы тактовой частоты -- кодом угла управления, а сравнение по 20 амплитуде заметно сравнением кодов.Недостаток этого способа состоит в необходимости получения опорного кода, который должен аппроксимировать синусоидальную форму опорного напряжения и кода 25 угла управления на тактовой частоте, а тже в необходимости операпии равнения законов изменения двух напряжений для получения выходного напряжения,Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату к изобретению является способ получения синусоидального тока, состояший в широтно-импульсной модуляции напряжения питания,при которой модулируют длительность тактовых импульсов постоянной амплитуды позакону вертикального управления 33, Приэтэм опорное синусоидальное напряжениес частотой, равной частоте тока нагрузки,сравнивается по амплитуде с пилообразными импульсами тактовой частоты. котораяобычно на порядок и более выше опорной.Длительность выходных импульсов тактовой частоты равна длительности пилообразногэ импульса до момента сравнения с опорным напряжением, Данный способ не обеспечивает требуемой стабильности частоты ии формы при перестройке частоты в широких пределах,ЛСпособ цифрового формирования синусоидального тока нагрузки, состоящий в широтно-импульсной модуляции напряженияна постоянной тактовой частоте, о т л и- ЗОч а ю щ и й с я тем, что с целью упрощения формирования тока нагрузки и повышения стабильности преобразования, длительность шир отн о-модулированных импульсовтактовой частоты, подаваемых на нагрузку, 35изменяют дискретно, через кратные периоду выходного тока промежутки времени поаппроксимирующему синусэиду ступенчатому закону По предлагаемому способу с целью упрощения цифрового формирования тока нагрузки и повышения стабильности преобразования в широком диапазоне изменения выходной частоты, длительность широтно-модулиро- бванных импульсов тактовой частоты, подавае.мых на нагрузку, изменяют дискретно, через кратные периоду выходного тока промежутки времени по аппроксимирующемусинусоиду ступенчатому закону, 0Такой способ формирования синусоидального тока нагрузки позволяет исключитьиз процесса широтно-импульсного модулирования напряжения операцию.В изобретении длительность импульсов Йтактовой частоты задается заранее, определяется по функции синуса и переключается дискретно по ступенчатому закону.На фиг, 1 показана схема, реализующаяданный способ; на фиг. 2 - процесс формирования синусоидального тока нагрузкипри ступенчатой аппроксимации полупериода синусоиды,Тактовый генератора 1 соединен с заторможенными мультивибраторами 2-5,Схема коммутации 6 соединена с выходами заторможенных мультивибраторов 2-5и с генератэром опорной частоты 7. Входмостового инвертора 8 подключен к источнику напряжения питания 9, а выход - кнагрузке 10.В процессе формирования синусоидального тока нагрузки тактовый генератор 1вырабатывает импульсы тактовой частоты(Ц,) которые заторможенными мультивибраторами 2-5 преобразуются в последовательности импульсов заданной скважностидля ступенчатой аппроксимации синусоиды(О - ц ). Генератор опорной частоты 7подает на схему коммутации 6 импульсыпереключения ( Уе/ - О 6), во время действия которых соответствующие им последовательности импульсов тактовой частотыпоступают на мостовой инвертор 8, формируя управляющий сигнал Цч, Инвертор кэм 45мутирует напряжение источника питания 9 и формирует в нагрузке 10 ступенчатый ток ( ).Число импульсов тактовой частоты за длительность ступеньки обратно пропорционально выходной частоте.Минимальное количество импульсов на ступеньке при верхней частоте выходного тока определяется допустимой модуляцией выходного тока, биениями тактовой и опорной частот, Для исключения модуляции биениями должна быть введена синхронизация тактовой и опорной частот во всем диапазоне перестроики.Предлагаемый способ формирования синусоидального тока позволяет существенно упростить получение управляющего сигнала для преобразования электроэнергии при хорошей синусоидальности тока питания синхронного и асинхронного приводов в широком диапазоне частот,Формула изобретения Истэчники инфэрмации, принятые вэ внимание при экспертизе:1, А.с. СССР194940, МКИ 2 Н 02 М 7/515, 1967 г,2, А,с. СССР374691, МКИ 2 Н 02 М 1/12, 1973 г.3. А.с. СССР311341, МКИ 2 Н 02 К 29/ОО, 1971 - прэтэтип.542323 Ы/ О Цг/ Ор ифиг. гСоставитель Е, Жданов Редактор В. Фельдман Техред О. Луговая Корректор С. Болдижар Заказ 5999/36 Тираж 882 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул, Проектная, 4