Устройство для управления автономным инвертором напряжения

;и 576653 Союз Советских Социалистических Ресоублик(23) Приоритет 51) М, Кл. Н 02 Р 13/16 Государственныи комитет ета Министров СССРделам изобретений 0.77. Бюллетень Ло 38 53) УДК 621,316.7(088.8) публнковацо 5 открытн та опубликования описания 06.10.77) Авторы изобретеш О. Г. Булатов, В. И,ещук и Е. ПЛЫГИН Заявитель сковскии ордена Ленина знергетическии ицститу(54) УСТ РО Й СТВО ДЛЯ ТОНОМНЫМ ИНВЕРТОР му результагу является известное устройство для управления автономным пцвертором напряжения с прямоугольно-ступенчатой формой выходного напряжения, регулпрулОго цпротно-импульсным способом, содержащее генератор линейно-изменяющегося напряжения и источник управляющего сцг 1 яла, подключенные через сумматор и нуль-орган к распределителю импульсов 13). Однако прп практической реализации силовой преобразовательной установки на базе ипвертора напряжения форма кривой выходного напряжения в значительной степени искажается цз-за цсцдсялПосц пс- ТОПЦКЯ ВХОДЦОГО ЦЯПР 5)КЕЦП 51, КОЦ"иОГО ВРСМЕЦП СРЯОЯТЫВЯЦПЯ 1 ь 1 ОЧЕП, КОММУ Т 1)ЦЦОЦПЫХ процессов и т, д. В Выходном цяпряжснпц це удается полностью исключать канонические парязптцыс Гармоники ппзкОГО п 01)51 дка, то заставляет увеличивать устяцовлсццуо моип 0 ст 1. Вьходцых )пл 1.тров ц)цводцт 1. ухуд- П 1 СЦПО ТЕХЦЦКО-ЭКОЦОМЦ 1 ССКПХ ЦОК 131 ГСЛСЦ системы энергоснабжения.Целью пзоорстсппя 5 п),151 стся улу 1 шснцс гармонического состава выходного мпогоступец 1 ятОГО папр 5 жс 1 П 51 явтоцомпОГО ППВсрто. ра, В предло)кспцох устройствс вто достигается тем, что оо дополнительно снабжено ключах;и ц усплпгслями с фикспроваццымп коэффшпсцтамп передачи, число которых соОтвстс 1 вуст количеству уровней в цолуволцс Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении систем управления автономных инверторов напряжения.Известны устройства для управления автономными инверторами напряжения, обеспечивающие улучшенный гармонический состав выходного напряжения 1, 2, К их числу относятся устройства для формирования выходного напряжения с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ); устройства, основанные на следящем принципе; устройства, позволяющие осуществлять дополцитсльные коммутации ца полупериоде выходного напряжения с целью выборочного устранения из кривой выходного напряжения паразитцых гармоник. Эти известные устройства характеризуются значительной сложностью исполнения пз-за наличия генератора управляющего напряжения синусоидальной формы в схемах с ШИМ и следящих устройствах, которые особенно сложны при трехфазцой реализации, или наличия высокоточного задатчика углов дополнительных коммутаций. Кроме гого, следящие устройства пе позволяют синхронизировать частоту коммутации с выходной частотой ицвсртора, что приводит к появлению в спектре выходного напряжения неканонических гармоник ц субгармоник. Наиболее близким к цзоорстснию по технической сущности и достпгасмовАвлвния ФбЦ Щ 1 р НАПРЯЖЕНИЯ20 25 30 35 40 50 55 выходного нар 55 ксн 5 Ннвер ГОра, а ак 5 кс фильтром низших канонических гармоник выходного напряжения пцвсртора, причем входы усилителей подклОчсны к выходу указанного фильтра через соответствующие ключи, управляющие цспп которых связаны с распределителем импульсов, а выход указанных усилителей связан со входом сумматора.На фиг. 1 изображена структурная схема предложенного устройства; ца фиг. 2 - временныс диаграммы его работы.Предложенное устройство состоит пз генератора 1 лцпсйпо-изменяющегося напряжения, источника 2 управляющего сигнала, сумматора 3, нуль-органа 4, распрсдслптсля 5 импульсов, ключей б - 8, усилителей 9- 11 ц фильтра 12,На диаграммах фиг. 2 показаны: а - пяти- ступенчатое ца полуцсриоде выходное напряжение 13 - 17; б - линейно-изменяющееся напряжение 18 и напряякение управления 19; в - импульсы управления 20 - 25; г - суммарный сигнал 26, выделяемый фильтром 12; д - интервалы работы 27 - 31 усилителей 9 - 11; е - результирующий сигнал отрицательной обратной связи 32, поступаощий на дополнительный вход сумматора 3.Импульсы управления 20 - 25 формируОтся в моменты равенства линейно-изменяющегося напряжения 18, поступающего от генератора 1, величине напряжения управления 19, поступающего от источника 2. Оба напряжения поступают на сумматор 3, далее - на нуль-орган 4, который в момент равенства напряжений 18 и 19 выдает команду ца распределитель 5, формируощий импульс управления ца соответствующий элемент силовой схемы, Суммарный сигнал 26, выделенный фильтром 12, настроенным па низшие паразитные гармоники выходного напряжения инвертора, амплитуды которых необходимо уменьшить, через ключи б - 8 и усилители 9 - 11 с фиксированными коэффициентами передачи, величины которых обратно пропорциональны величинам напряжения 13 - 17, производит изменение длительности соответствующего импульса в кривой выходного напряжения инвертора, причем для импульса с меньш й амплитудой изменение длительности больше, чем для импульса с большей амплитудой, Равное изменение вольтсекундных площадок выходного напряжения ипвертора при воздействии одинакового возмущающего сигнала свидетельствует о линейном характере коэффициента передачи цепи обратной связи.Это обеспечивает одинаковое воздействие паразитной гармоники, заведенной в виде отрнцагельцой обраной связи, на выходное напряжение прц разной структуре силовой схемы.Улучшение качества выходного напряжения автономных инверторов позволяет существенно уменьшить величину выходных фильтров, повысить КПД всей системы энергоснабжения, а также облегчить режимы работы потребителей. Дополнительным преимуществом предложенного устройства для управления является возмокность уменьшения количества уровней выходного напряжения (см. пунктирную лицшо ца фиг. 2, а) прп сохранении за счет действия обратной связи удовлетворительного гармошгчсского состава выходного напрякепця. Это позволяет упростить схему силовой 1 астц и снизить сс ус 1 аповлспную м 01 ццость. Формула изобретения Устройство для управления автономным инвертором напряжения с прямоугольно-ступенчатой формой выходного папряжения, регулируемого широтно-импульсным способом, содержащее генератор линейно-изменяющегося напр 5 кения и источник управляющего сигнала, подключенные через сумматор и нуль-орган к распределителю импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения цнвертора, оно дополнительно снабжсно ключами и усилителями с фиксированными коэГрфициептами передачи, число которых соответствует количеству уровней в полуволне выходного напряжения инвертора, а также фильтром низших кацопц еских гармоник выходного напрякеция ицвертора, причем входы усилителей подключены к выходу указанного фильтра через соотвегствуюшие ключи, управляющие цепи которых связаны с распределителем импульсов, а выход указанных усилителей связан со входом сумматора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бедфорд Б. и Хофт Р. Теория автономных инверторов (перев. с англ.). М., Энергия, 1969, глава б.2. Патент Великобритании984567, кл. Н 26, 1965.3, Тонкаль В. Е Липковский К. А, и Мельничук Л. П. Способы улучшения качества выходного напряжения автономных инверторов. Преприпт - 49, Киев, изд-во АН Украинской ССР, 1972, с. 3 - 10.576653 Фиг 1 а,) Тираж 917та Министркрытийя паб., д. 4/5 одпис суд 303 дактор Л, Тюрина Заказ 2288/20НП Составитель Е. Жданов Техред И. Михайлова Изд. Мо 826ственного комитета Сове по дслам изобретений и о , Москва, Ж, Раушска пография, пр. Сапунова,орректор Л. Врахни