Устройство для управления автономным инвертором напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 1 5 1511 4 Н 02 М 7/48 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ эаяощетдилужеГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 1(21) 4003764/31-07 (22) 08.01,86 (46) 15.11.87. Бюл, М 42 (71) Псковский йилиал Ленинградского политехнического института им, М.И.Калинина (72) О,И.Григорьев и А.А,Кадочников (53) 621.316.722(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 9 613476, кл. Н 02 М 7/48, 1978.Авторское свидетельство СССР Р 995258, кл. Н 02 М 7/48, 1981-,- (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМ ИНВЕРТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использованоУ в статических преобразователях, Пе лью изобретения является улучшение гармонического состава выходного н пряжения. За счет введения блока дания кода дополнений амплитуд и моугольников 4, счетчика длитель сти импульсов 5;. преобразовател длительность импульса: - код 6, б ка суммирования длительностей им пульсов 9, оперативного запоминаю го устройства 12 обеспечена симм ричность относительно начала коор нат оси абсцисс при совмещении п периода йормы генерируемого напр ния, аппроксимирующего единичную нусоиду. 2 ил.И=К, /2М =К ф(1-з 5 пР/2 п 1. - /4 п 1),где =1,22;п - число интервалов аппроксимации на интервале0-и/21единичной синусоиды; Х ,Е - коэффициенты пропорциональности, определяемые количеством двоичных разрядов блока "Память 1" 3 и блока "Память 2" 4 соответственно.На вход преобразователя код частоты - частота 6 (фиг. 1) подается мед требуемого значения частота Иу, на выходе блока 2 формируется последовательность импульсов с часто 50 13526Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано всистемах управления автономными инверторами напряжения с широтно-им 5пульсной модуляцией.Целью изобретения является улучшение гармонического состава выход,ного напряжения.На фиг. 1 приведена функциональ- Оная блок-схема устройства; на фиг,2 диаграммы его работы.Устройство содержит преобразователь код-амплитуды - частота 1, счетчик 2 длительности импульсов, блок 3 5задания кода амплитуд прямоугольников, аппроксимирующих синусоиду единичной амплитуды, блок 4 задания кода дополнений амплитуд прямоугольников аппроксимирующих синусоиду 20единичной амплитуды, счетчик 5 длительности импульсов на интервале1,О-Г/2, преобразователь код-часто-,ты - частота 6, счетчик 7, дешифратор 8, блок 9 суммирования импульсов 25по длительности с инверсией, тактовый генератор 10, преобразовательдлительность импульсов - код 11, оперативное запоминающее устройство 12,счетчик 13 длительности импульсов наинтервале К/2-1 Я формирователь-распределитель 14,инвертор 15.Устройство работает следующимобразом,Синусоида на интервале ГО-/2вппроксимируется .и прямоугольниками35и значения амплитуд этих прямоугольников и значения их дополнений доединицы записываются в двоичном коде блоков 3 и 4 соответственно котоФ40рые могут быть выполнены,в виде ПЗУ О 2той Г =4 пГ (фиг. 2 а), где 1 - регулируемая частота напряжения на выходе инвертора, Последовательность импульсов с частотой 1 подается на счетный вход счетчика 7 (фиг. 1), на выходе которого формируются коды 2 п последовательных т состояний, которые подаются на управляющий вход дешифратора 8, В результате на выходе дешифратора последовательнопоявля-. ются коды адресов ячеек блоков 3 и.4, в которых хранятся числа И и М(фиг. 2 б,в). В каждый .-й момент времени на интервале 0-и/21 числа И и М поступают на выход блоков 3 и 4. По переднему фронту прямоуголь. ных импульсов с частотойпроисхоУ дит перезапись кодов значений дополнений амплитуд прямоугольников, аппроксимирующих синусоиду на интервале0-3/21 до единицы М, в счетчик 5 длительности импульсов. Записанная информация иэ счетчика 5 считывается до нуля последовательностью импульсов, поступающих с выхода тактового генератора, частотой Р =4 К пГ. На выходе счетчика 5 формируются прямоугольные импульсы длительностью (фиг. 2 г)..аПо заднему фронту сФормированного счетчика 5 импульса происходит перезапись кода значения амплитуды И соответствующего -му аппроксимирующему прямоугольнику, в счетчик 2 длительности импульсов, откуда записанная информация считывается до нуля последовательностью импульсов, поступающих с выхода преобразователя счетчика 2, формируются прямоугольные импульсы длительностью 1 р, равной времени считывания до нуля счетчика 2.Преобразователь код амплитуды - частота 1 осуществляет. преобразование кода амплитуды в последовательность импульсов частотой4 птК- где 11 - относительноеизменение амплитуды напряжения на выходе инвертора, а следовательно, и длительности формируемых импульсов3 13526Полученные импульсные последовательности 1 и 1 р складываются с помощью блока суммирования импульсов по длительности с инверсией и результат сложения инвертируется (фиг. 2 е). Таким образом, длительность импульсов на выходе логического сумматора 9 будет равна 01 Устройство для управления автономным инвертором напряжения, содержащее преобразователь код-частоты - частота, счетчик, дешифратор, блок задания кода амплитуд прямоугольников, аппроксимирующих синусоиду единичной амплитуды, генератор тактовых импульсов, счетчнк длительности импульсов и формирователь-распределитель, причем выход преобразователя код частоты - частота через счетчик подключен к входу дешифратора, выход которого подключен к входу блока задания кода амплитуд прямоугольников, аппроксимирующих синусоиду единичной амплитуды, выход которого подключен к одному иэ входов счетчика длительности импульсов, другой вход которого подключен к выходу преобразователя код амплитуды - частота, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения, оно снабжено блоком задания кода дополнений амплитуд прямоугольников, аппроксимирующих синусоиды единичной амплитуды, счетчиком длительности импульсов на интервале-(/2, счетчиком длительности импульсов на интервале ф /2-И, преобразователем длительность импульса - код, блоком суммирования длительностей импульсов с инверсией, оперативным запоминающим устройством, причем выход дешифратора соединен с одним из входов оперативного запоминающего устройства и входом блока эадания кода 35 45(1-3)зхп - - 4п 4 п С+1 р и определяется как произведение относительного отклонения амплитуды выходного напряжения, амплитуды прямоугольника, аппроксимирующего синусоиду единичной амплитуды в текущий момент времени и длительности периода аппроксимации Тр =4 п. Полученная импульсная последовательность, определяющая заданный закон управления на интервале ГО-/2, поступает на один из входов формирователя распределителя, а также на вход преоб разорителя длительности импульса в код, который заканчивает преобразование полученных импульсов длительностью 1; Го р/, в двоичный код к началу (х+1)-го интервала времени,30 Коды чисел, поступающих на вход оперативного запоминающего устройства 12 с выхода преобразователя 11, записываются в 1+1 ячейках памяти 12. На интервале Р/2-Я с помощью дешифратора 8 происходит обратный опрос оперативного запоминающего устройства и коды чисел в обратном порядке поступают на вход счетчика длительности импульсов на интервале Г 1//2-1/ . Счетчик 13 работает анало 40 гично счетчику 5;, На выходе счетчика 13 формируется последовательность прямоугольных импульсов длительнос тью (фиг, 2 ж)(1-1) зжТ/2 п14 п+Р/2ф -4 пГ Выход счетчика 13 связан. с входами формирователя-распределителя 14. На выходе формирователя 14 организуется импульсная последовательность, образуемая суммированием последовательности импульсов на интервалах ГО-н/21 и Э/2-(, Эти импульсы после распределения по фазам подаются на вход инвертора 15 (фиг. 2 з). Таким образом, в предлагаемом устройстве- обеспечена симметричностьотносительно начала координат и осиабсцисс при совмещении полупериодаформы генерируемого напряжения, аппроксимирующего единичную синусоиду.Это позволяет снизить коэффициентгармоник и исключить фазовые сдвигиосновной гармоники выходного напряжения инвертора относительно задания. Предлагаемое устройство отличается от аналогов полным подавлениемнизких гармоник. Точность формирования.синусоидального напряжения - определяется лишь объемом памяти и ограничена частотными свойствами силовыхвентилей. Устройство позволяет осуществить независимое управление непосредственно в кодах амплитудой ичастотой выходного напряжения инвертора. Формула изобретения5 1352601дополнений амплитуд прямоугольников, счетчика длительности, выход - к одаппроксимирующих синусоиду единичной ному из входов формирователя-распре- амплитуды, выход которого подключен делителя и второму входу преобраэок одному из входов счетчика длитель- вателя длительность импульсов - код, ности на интервале 10-и/7, другой5выход которого соединен с информацивход которого подключен к одному из онным входом оперативного запоминаю- входов преобразователя длительность щего устройства, выход которого соеимпульсов - код, к одному из входов динен с вторым входом счетчика длисчетчика длительности импульсов на 1 О тельности импульсов на интервале интервале 1//2-и и к выходу такто- /2-, выход которого подключен к вого генератора, а выход - к одному второму входу формирователя-распреиз входов блока суммирования длитель- делителя, - выход которого предназности импульсов с инверсией, другой начен для подключения к управляющевход которого подключен к выходу му входу автономного инвертора,Бунаков оставител ехред М.Х ка ректор И едактор Н.Слободян нич ТиражВНИИПИ Государпо делам изо113035, Москва, Ж 9 Подписного комитета СССРний и открытийРауиская наб.,д , 4 Заказ 5573/54 тв ре 35 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная