Устройство для управления однофазным мостовым инвертором

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9180 ио 1 1 20 2 Р 13/18 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЗОБРетений и ОтнРьтий ССУД АРС ПО ДЕЛАМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 3002796/24-0 (22) 05, 11, 80 (46) 23. 10. 84. Бюл-. (72) Ю.С,Ремха, Н. лаенко и В.В.Гудко (71) Всесоюзный на тельский и проектн институт горнорудн ния В 39.(53) 621.314.27(08 (56) 1. Авторское й 576653, кл. Н 022. Авторское св по заявке Ф 267293 кл. Н 02 Р 13/16,видетельство СССРР 13/16, 1971.детельство СССР(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯОДНОФАЗНЬК МОСТОВЫК ИНВЕРТОРОМ, содержащее задающий генератор, Формирователь задающих импульсов, выходкоторого через распределитель соединен с входом триггера знака и первыми входами блока совпадения, дваусилителя и выходные усилители импульсов управления силовыми и коммутирующими тиристорами инвертора,выходы которых предназначены дляподключения к управляющим электродам соответствующих тиристоров,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повьппения надежности, оноснабжено ь каналами формированиядлительности импульсов напряжения,где ь - число импульсов в полупериоде выходного напряжения инвертора, двумя формирователями импульсов, элементом задержки, двумяусилителями-коммутаторами, пятьюэлементами ИЛИ, каждый канал Формирования длительности импульсов напряжениясостоит из Формирователя длительности импульса, содержащего последовательно включенныеусилитель и элемент выдержкивремени, снабженный времязадаюп 1 ейцепью, Формирователя импульсов иусилителя-коммутатора, причем вкаждом канале формирования импульсов напряжения первый вход усилителя-коммутатора соединен черезформирователь импульсов с выходомусилителя Формирователя длительности импульсов, вход которогосоединен с соответствующим выходомблока совпадения, выход элементавыдержки времени соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключенк входу первого усилителя, выход пвого усилителя соединен с первымвходом первого усилителя-коммутато и через второй усилитель н первый ваваформирователь импульсов - с первым Паывходом второго усилителя-комму- Ютатора, выходы первого усилителя- фркоммутатора соединены с входами выходного усилителя импульсов управления силовыми тиристорами инвертора, первый и второй выходы второ- ффго усилителя-коммутатора соединеныс первыми входами соответственновторого, четвертого и третьего,пятого элементов ИЛИ, выходы которых чподключены к входам выходных усилителей импульсов управления коммутирующими тиристорами инвертора, вторыевходы второго и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно спервыми и вторыми выходами усилителей-коммутаторов нечетных каналов фор,первые и вторые выходы усилителейкоммутаторов четных каналов соединены с вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы триггера знака соединены с вторыми входами всех усилителей-коммутаторов, выход усилителя 6 -го формирователядлительности импульсов через элементИзобретение относится к преобразовательной технике и может бытьиспользовано для управления однофазными мостовыми инверторами с индивидуальными и фазными узлами коммутации при широтно-импульсной модуляции выходного напряжения.Известно устройство управления преобразователями, предназначеннымиДля преобразования постоянного то" 10ка 13,Однако указанное устройство,решая вопросы преобразования энергии с использованием импульсныхметодов модуляции, имеет ограниченные 15функциональные возможности, так какне решает вопросов ограничения помеховоздействия на системы. телемеханики, диспетчеризации и связи, а также на собственные каналы управления, 20Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является устройство для управления однофазныммостовым инвертором, содержащеезадающий генератор, формирователь за дающих импульсов, выход которогочерез распределитель соединен с входом триггера знака и первыми входами блока совпадения, два усилителя и выходные усилители импуль- ЗОсов управления силовыми и коммутирующими тиристорами инвертора 2 .Недостатком этого устройстваявляется высокий уровень помехширокого спектра, возникающие и излучаемые в моменты между импульсамиформируемой полуволны напряженияза счет энергии свободного тока,Целью изобретения является ограничение уровня генерируемых помех,т.е. повышение надежности. задержки и второй формирователь импульсов соединен с выходом усилителя ( в -1)-го формирователя длительности импульсов, выход задающего генератора соединен с входом формирователя задающих импульсов, а вторые входы блока совпадения предназначены дляфподключения сигналов управления,2Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления однофазным мостовым инвертором снабжено и каналами Формирования длительности импульсов напряжения, где ь - число импульсов в полупериоде выходного напряжения инвертора, двумя формирователями импульсов, элементом задержки, двумя усилителями-коммута.торами, пятью элементами ИЛИ, каждый канал формирования длительности импульсов напряжения состоит из форми рователя длительности импульса, со" .держащего последовательно включенные усилитель и элемент выдержки времени, снабженный времязадающей цепью, формирователя импульсов и усилителя-коммутатора, причем в каждом канале формирования импульсов напряжения первый вход усилителя-комму-. татора соединен через формирователь импульсов с выходом усилителя формирователя длительности импульсов, вход которого соединен с соответствующим выходом блока совпадения, выход элемента выдержки времени соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выход которогс подключен к входу первого усилителя, выход первого усилителя соединен с первым входом первого усилителя-коммутатора и через второй усилитель и первый формирователь импульсов - с первым входом второго усилителя- коммутатора, выходы первого усилителя-коммутатора соединены с входами выходного усилителя импульсов управления силовыми тиристорами, инвертора, первый и второй выходы второго усилителя-коммутатора соединены с первыми входами соответственно второго, четвертого итретьего, пятого элементов ИЛИ,выходы которых подключены к входамвыходных усилителей импульсов управления коммутирующими тиристорами инвертора, вторые входы второго и четвертого элементов ИЛИсоединены соответственно с первымии вторыми выходами усилителей-коммутаторов нечетных каналов Формирования импульсов напряжения, первые и вторые выходы усилителей-коммутаторов четных каналов соединеныс вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы триггера знака соединены с вторыми входами всех усилителей-коммутаторов, выход усилителя о -го формирователядлительности импульсов через элементзадержки и второй Формирователь им Опульсов соединен с выходом усилителя ( и -1)-го Формирователя длительности импульсов, выход задающегогенератора соединен с входом Формирователя задающих импульсов, а вторые 25входы блока совпадения предназначены для подключения сигналов управления.На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит задающий генератор 1, Формирователь 2 задающихимпульсов., распределитель 3, триггер 4 знака, блок 5 совпадения, формирователи 6 дпительности импуль 35са в каждом канале Формированиядлительности импульсов напряжения.Формирователь 6 состоит из усилителя 7 и элемента 8 выдержки времени,снабженного времязадающей цепью 9. 40Выходы элементов 8 через элементИЛИ 10 соединены с усилителем 11.Кроме того, устройство содержитусилитель-коммутатор 12, выходнойусилитель 13 импульсов управления 45силовыми тиристорами, усилитель 14,Формирователь 15 импульсов, усилителькоммутатор 16, элементы ИЛИ 17,выходные усилители 18 импульсов управления коммутирующими тиристорами, формирователи 19 импульсов, усилители-коммутаторы 20, элемент задержки 21, Формирователь 22 импульсов,ФУстройство работает следующим об.- 55разом,При подаче на устройство оперативного напряжения питания задающий генератор 1,начинает генерировать.сигналы, частота которых пропорциональна частоте выходного напряженияинвертора, Указанные сигналы усиливаются по мощности и Формируются подлительности Формирователем 2 и поступают на вход распределителя 3,Коэффициент пересчета распределителяравен числу импульсов в полуволневыходного напряжения инвертора ( о ),выход последнего разряда распределителя соединен со счетным входомтриггера 4, сигнал на выходе которого определяет знак полуволны Формируемого напряжения. Сигналы с выходовраспределителя 4 при наличии разрежающих сигналов управления поступаютчерез блок 5 на входы формирователей 6. Сигнал с выхода усилителя 8через формирователь 19, усилителькоммутатор 20, элемент 17 поступает на выходной усилитель 18. Длительность импульса управления коммутирующими тиристорами составляет80-100 мкс, Элемент 7 определяетдлительность импульса выходного напряжения инвертора, которую можно менятьс помощью цепи 9, С выхода элемента 7сигналы через элемент 10, усилитель 11усилитель-коммутатор 12 и выходнойусилитель 13 поступают на управляющиеэлектроды силовых тиристоров. Сигналыс выхода усилителя 11 поступают такжечерез. усилитель 14, формирователь 15и усилитель-коммутатор 16 на входыэлементов 17, в результате чего Формируются импульсы управления коммутирующими тиристорами. При этом форми-руется цепь заряда коммутирующихконденсаторов инвертора. По истечении и, импульса в полу- волне выходного,.напряжения сигнал поступает только на один из диагональных коммутирующих тиристоров - происходит выключение одного из силовых тиристоров, Ток нагрузки замыкается через оставшийся не выключенным силовой тиристор, так как в укаэанную цепь входит индуктивность нагрузки броска тока, а следовательно, и излучения спектра помех не происходит. По окончании последнего импульса полуволны происходит выключение одного из силовых тиристоров, а по истечении выдержки времени, определяемой элементом.21, сигнал с и выхода распределителя 3 поступает через формирователь 22 в цепь Форми-,1120479 оставитель В,Мироновехред М.Кузьма едактор Л.Лосева ирохм о ректо Заказ 7758/4 Тираж 666 НИИПИ Государстве о делам изобретени 13035, Москва, ЖПодписноеного комитета СССРй и открытий5, Раушская наб.,д. 45 ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 рования импульсов управления коммутирующих тиристоров - происходит выключение второго силового тиристора, а остаток энергии возвращается в конденсатор фильтра. 5Таким образом, благодаря двухсту пенчатому управлению процессом рассеивания энергии свободного тока на.индуктивную, а потом на емкостную нагрузку: выполняется коррекция переходного процесса и исключаются выбросы энергии в сеть и ограничение до нормируемого уровня спектра излучаемых помех,т. е, в целом происходит улучшение качества управления преобразованнем энергии постоянного тока. Кроме того, наличие связи элементов 17 с четными и нечетными каналами формирования длительности испульсов напряжения наряду с решением воп росов коррекции переходных процессов позволяет обеспечить поочередную смену выключаемых в течение полуволны напряжения,инвертора силовых тиристоров и улучшения их тепловых режимов, а также повышения энергетических показателей преобразования энергии,. Последнее достигается за счет использования энергии свободных токов для поддержания тока нагрузки в период между импульсами.