Устройство для управления автономным инвертором напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХсицел юпниюинжРЕСПУБЛИН 6% 011.Олещук ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТКОЙОПИСАНИЕ ИЗОН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Отдел энергетической кибернетики АН Молдавской ССР(56) 1. Калашников Б.Е. Кривицкий С.О. Эпштейн И,И. Системы управления автономными инверторами.М., Энергия", 1974, с. 95.2. Авторское свидетельство СССР Р 576653, кл. Н 02 Р 13/16, 1976.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯАВТОНОМНЫМ ИНВЕРТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ,формирующим выходное напряжение из28 импульсов на полупериоде, содержащее источник управляющего напряжения, подключенный к входу сумматора, генератор линейноизменяющегся напряжения, распределитель, выходы которого предназначены для подключения к вентилям инвертора и связаны с управляющими цепями Н ключей, отличающееся тем,что, с. целью расширения фнукциональных возможностей, оно снабжено М источниками постоянного напряжения, линейным звеном, (8-1) суммирую-щими усилителями с прямым и инверсным входами и компаратором, причемвыход источника управляющего напряжения подключен к инверсным входамсуммирующих усилителей и к входулинейного звена, выходы которых черезключи подключены к входам сумматора,выход которого подключен к одномувходу компаратора, другой вход кото- Щгрого подключен к выходу генераторалинейноизменяющегося напряжения, выходкомпаратора подключен к входу распределителя, прямые входы суммирую-.щих усилителей подключены к ( Й -1) Фисточникам постоянного напряжения,М-й источник постоянного напряженияподключен к входу сумматора.11020Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления автономными инверторами напряжения. Известно устройство для управления инвертором, содержащее задающий генератор, модулятор, ,блок сравнения, реализующее метод ,широтно-импульсного регулирования (ЯИР), при котором длительности импульсов кривой выходного регулиро вания в процессе регулирования остаются равными между собой 1 3.Однако данное устройство является сложным. При широтно-импульсной модуляции (ШИМ) кривой выходного на пряжения длительности выходных импульсов инвертора модулируются по синусойдальному или близкому к нему законам, благодаря чему достигается улучшение спектрального состава выходной 20 кривой. Основной недостаток систем управления. с ШИК - необходимость в наличии высокоточного генератора синусоидальных колебаний.Наиболее близким к изобретению по 25 технической сущности является устройство для управления автономным мнвер- . тором с Многоуровневым выходным напряжением, позволяющее формировать на выходе регулируемого широтно-импульсным способом инвертора напряжение улучшенного гармонического состава, содержащее источник управляющегЬ напряжения, подключенный к входу сумматора, генератор линейноизменяющегося напряжения, распределитель и Я ключей 2,Указанное устройство разработано для применения в инверторах с выход" ным напряжением, формируемым из импульсов неодинаковых амплитудр 40 регулируемым по законам ШИР, и для эффективного управления инверторами с ; одноуровневым выходным напряжением и улучшенным качеством выходного напряжения непосредственно быть ис-, пользовано не может.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей системы управления инвертором применительно к варианту его использования для формирования регулируемого одноуровневого выходного напряжения.Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления автономным инвертором напряжения, формирующим выходное напряжение из2 Й импульсов на полупериоде, содержащееисточник управляющего напряжения, подключенный, к входу сумматора, генератор линейноизменяющегося напряжения, распределитель,выходы которого предназначены дляподключения к вентилям инвертораи связаны с управляющими цепямиключей, снабжено Н источниками постоянного напряжения, линейнымзвеном( Й -1) суммирующими усилителями с прямым и инверсным входами и компаратором, причем выходИсточника управляющего напряженияподключен к инверсным входам суммирующих усилителей и к входу линейного звена, выходы которых черезключи подключены к входам сумматора, выход которого подключен кодному входу компаратора, другойвход которого подключен к выходу генератора линейноизменяющегося напряжения, выход компаратора подключенк входу распределителя, прямые входысуммирующих усилителей подключенык ( М -1) источникам постоянного нд"пряжения, М -й источник постоянногонапряжения подключен к входу сумматора.На фиг.1 изображена структурнаясхема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы системы управления.(В рассматриваемом случае выходное напряжение формируется из шести импульсов на полупериоде, т.е, 2 М = 6,И=3),Устройство состоит из генератора 1 линейноизменяющегося напряжения, компаратора 2, связанных междусобой источника .3 управляющего напряжения и сумматора 4, Выход компаратора 4 связан с распределителем 5управляющих импульсов. К входу сумматора подсоединена цепь, состоящаяиз линейного звена 6 и ключа 7, атакже цепочки, первая из которых содержит источник 8 постоянного напряжения, усилитель 9 и ключ 10, а вторая - соответственно источник 11 постоянного напряжения, усилитель 12 иключ 13, Кроме того непосредственно к входу сумматора подключен источ"ник 14 постоянного напряжения. Принцип действия системы управления заключается в следующем.При малой величине управляющего напряжения и соответственно действую-,. щего значения выходного напряжениякривая выходного напряжения инверто, Филиал ШШ таитг.Ужгород, ул,Проектная, 4В такте "5" включейы ключи 7 и 13,длительность выходных импульсовопределяется выражением (5). В такте"6" после нового срабатывания компаратора 2 положение. ключей не из 5меняется. В течение этого такта изменяется. направление напряжения ге, нератора 1 при сохранении величиныего крутизны, Далее (в тактах "7" -"11") процесс развивается аналогично, но в обратной последовательности, что позволяет обеспечитьсимметрию кривой выходного напряжения инвертора,15Для изменения частоты и периодавыходного напряжения в устройствеследует изменять амплитуду напряжения генератора 1 и, пропорционально зтому, напряжений Оп, 0 Ооз 1что не представляет схемных трудностей при питании генератора 1 и источников 8, 11 и 14 от одного источника питания,Дополнительные источники 8, 11и 14 могут рыть выполнены в виде25простейшего резистивного делителя,а линейное звено - на операционном усилителе. Распределитель 5, как ив известном устройстве, может бытьпостроен по схеме реверсивного счетчика, порядок работы которого задан временными диаграммами (фиг,2 д-ж).Число состояний счетчика равно(2 М), т.е. при М:3 счетчиктрехразрядный, суммарные аппаратурные затраты на распределитель сравнительно невелики. Таким образом, при незначительных аппаратурных затратах система управления обеспечивает улучшениегармонического состава одноуровневого выходного напряжения инвертора за 1счет перехода от ШИР к комбинированному способу управления, характеризующемуся модуляцией временного положения импульсов кривой выходного напряжения в зависимости от величины управляющего сигнала. Это способствует улучшению массогабаритных показателей выходных фильтров инверторов, позволяет улучшить рабочие характеристики большинства потребителей электрической. энергии.