Устройство для управления автономным инвертором

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПХБЛИН 91 (11) 4 Н 02 М 5/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ РАВЛЕНИЯ АВ 47лектротехничес.С.Каплун,новский 8.8)овиков В.А.,авление электр оатомиз тное управ а в телями. - М.:55 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроприводах. Цель изобретения - повышение мощности ав" тономного инвертора. Данное устройство обеспечивает уменьшение частоты коммутации при сохранении качества выходного напряжения за счет введения элементов совпадения 2 - 14, одновибратора 6, интегратора 5, трех мультиплексоров 9 - 11 и эадатчика логического уровня 8. 2 ил.1136Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системе глубокорегулируемого электро- привода: станков с ЧПУ.Цель изобретения - повышение мощ- ности автономного инвертора.На фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на Фиг.2 - эпюры напряжений, поясняющие его работу.Устройство (фиг.1) содержит формирователь 1 сигналов задания (управления), нуль"органы 2-4, интегратор 5 (И), одновибратор 6 (ОВ), элемент .7 совпадения, задатчик 8 логического сигнала, мультиплексоры 9 - 11, элементы 12 - 14 совпадения, автономный инвертор 15, двигатель 16 переменного тока (ДПТ).Формирователь 1 подключен своими выходами к первым входам соответству" ющих нуль-органов 2 - 4. Автономный инвертор 15 подключен своими выходами к фазным обмоткам ДПТ 16. Входы элемента 7 подключены к выходам нуль-органов 2 - 4, Выход элемента 7 подключен к входу одновибратора 6, выход которого подключен к входу интегратора 5. Вторые входы нуль-органов 2 - 4 объединены и подключены к выходу интегратора 5. Вы-ход задатчика 8 подключен к первым входам мультиплексора 9 - 11, Вторые входы мультиплексоров 9 - 11 подключены к выходам соответствующих нуль-органов 2 - 4. Выходы мультиплексоров 9 - 11 подключены к соот- ветствующим входам автономного ин" вертора 15. Входы элемента 14 подключены к выходам мультиплексоров 9 и 10, а выход элемента 14 подключен к управляющему входу мультиплексора 11. Входы элемента 13 подключены к выходам мультиплексоров 9 и 11, а, его выход подключен к управляющему входу мультиплексора 1 О. Входы элемента 12 подключены к управляющему входу мультиплексора 9.Устройство работает следующимобразом.Сигналы Формирователя 0,0 г,11 (фиг.2) за период коммутации в со" ответствии с принципом широтно-импульсной модуляции (ШИ 1) приняты неизменными. Выходные аналоговые сигналы ББ ,П формирователя 1 поступают на нуль-органы 2 - 4 соответственно, где сравниваются с опорным 1689 2сигналом 11 ц, поступающим с интегратора 5. Выходные импульсные сигналы1 г М нуль-органов 2 - 4 поступают через мультиплексоры 9 " 11 соответственно на входы автономногоинвертора 15. Каждый вход автономного инвертора 15 управляет коммутацией силовых ключей соответствую щей фазы, которые формируют потенциал соответствующего выхода автономного инвертора .15 по принципуШИМ.Выходы автономного инвертора 15 15 подключены к фазным обмоткам двигателя 16.Выходные сигналы,Ы Ы , Ы, нульорганов 2 - 4 поступают на входыэлемента 7, В момент одновременного 20 Равенства сигналов огЫг, Ы. одномУ,иэ логических уровней, принятому взависимости от заложенного .алгоритма, например в моментм, = м, =1 (фиг.2), элемент 7 воэдей .ствует импульсом о на вход одновибратора 6, формирующего на входеинтегратора 5 прямоугольный импульсс Фиксированной длительности с.При этом интегратор 5 формирует пе- .30 редкий Фронт опорного напряженияБц. По окончании промежутка времени Г выходной сигнал ог одновибратора 6 меняет знак. При этоминтегратор 5 формирует задний фронт 35 опорог наржеи 11 до тех порфпока сигналы М М, К вновь не примут одновременно значения логической единицы. При этом напряжение интегратора изменяется на величину 40 Пц = Бдо Пц = П еЗадатчик 8, мультиплексоры 9 -11, элементы 12 в 14 предназначеныдля предотвращения прохождения навход автономного инвертора 15 кратковременного единичного импульса(,фиг.2), Если любые два из трехсигналов мультиплексоров 9 - 11(М а,г, Фиг.2) равны единице, тотретьему сигналу (М, фиг.2) прину дительно присваивается значение выходного сигнала задатчика 8 (уровеньлогического нуля, фиг.2) посредством срабатывания соответствующегомультиплексора. При этом сигнал на5 Б треьем входе автономного инвертора15 (й., Фиг.2) остается постоянным втечение периода опорного напряжения, что приводит к отсутствию коммутаций в соответствующей фазе.(ц - ц )11 ьвфц мокс Ф 11всс Таким образом, напряжения П ,ПУна нагрузке пропорциональны ли-нейным напряжением фСУ с коэффициенцтом - 1 , следовательно и средниеЦ МОКСза период коммутации фаэные напряжения нагрузки также пропорциональны фазным напряжениям Б,Б,11 сигналов фСУ. В предлагаемом устройстве достигается уменьшение числа коммутаций силовых ключей автономного инвертора 15 в 1,5 раза, что приводит к снижению мощности коммутационных потерь энергии. Крное л ведет ного инвертора. Определим зависимость средних значений напряжений на нагрузке от сигналов формирователя 1 0,У,Б Принимая во внимание, что форма линейных напряжений Бв,П ,Бнагрузки (фиг.2) симметрична относительно момента времени С, опреде- лим где Б - напряжение питания инвертора;0 - размах напряжения интегЦ МОКСратора. оме того, возрастают максимальинейное напряжение и ток, что к повышению мощности автоном 1361689 4формула изобретенияУстройство для управления автономным инвертором, выполненным помостовой схеме, содержащее трехфазный формирователь сигналов зада-.ния, выходы которого подключены кпервым входам соответствующих нульорганов, о т л и ч а ю щ е е с я10 тем, что, с целью: увеличения мощ"ности инвертора, оно снабжено че-.тырьмя элементами совпадения, одновибратором, интегратором, тремямультиплексорами и задатчиком ло 15 гического уровня, выход которогоподключен к первым информационнымвходам мультиплексоров, вторые информационные входы мультиплексоровсоединены с выходами соответствую 20 щих нуль-органов, выходь 1 мультиплексоров предназначены для подключенияк соответствующим входам автономного инвертора, входы первого элемента совпадения подключены к выходам2 Ь второго и третьего мультиплексоров,выход первого элемента совпаденияподключен к управляющему входу первого мультиплексора, входы второгоэлемента совпадения подключены к вы-30 ходам первого и третьего мультиплексоров, выход второго элементасовпадения подключен к управляющему входу второго мультиплексора, входы четвертого элемента совпаденияподключены к выходам нуль-органов,вторые входы нуль-органов объединены и подключены к выходу интегратора,входы третьего элемента совпаденияподключены к выходам первого и вто 40 рого мультиплексоров, выход третьегоэлемента совпадения подключен к управляющему входу третьего мультиплексора.1361689 ы г Составитель С.ЛуэаноРедактор Н.Тупица Техред М.Ходанич орректор О цова 01/55НИИПИ Го по д113035,олиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная,изводствен И И) Тираж 659 сударственно ам изобретений сква Щ-Э 5, Р Подписо комитета СССРи открытийушская наб., д.4/5