Устройство для управления транзисторным инвертором

(19) (11) 94 5 САНИЕ ИЗОБРЕТ ОП К АВТ ОРСКОМУ СВИД ЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Криворожское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института по ав- . томатизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и,-на .транспорте(56) Авторское свидетельство СССР .М 1008870, кл. Н 02 М 7./48, 1984.Преобразователь 3353020-3742010-00;, Инструкция по настройке 3353020-3742010- ООИ, М.; ГСКТБ "Сельхозхиммаш", 1988, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЪМ ИНВЕРТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления инверторами, питающими асинхронные двигатели, Цель изобретения - . повышение КПД. Устройство содержит генератор 1 импульсоа, формирователь 2 имйульсн ых последовательностей, сдвоенный муль 2,типлексор 3, два логйческих элемента НЕ 4и 6; логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ 5, два элемента ИЛИ-НЕ 7 и 8, четыреэлемента И-НЕ 9 - 12, четыре согласующихэлемента 13 - 16, управляющих работойтранзисторных ключей 17 - 24, .к которымподключены восемь датчиков 25- 32 найряжения. Устройство обеспечивает режимы"Торможение". В любом режиме работы генератор 1 генерирует импульсные.сигналци подает их на вход формирователя 2 и первый, четвертый, пятый и восьмой входысдвоенного мультиплексора 3. Формирователь 2 делит частоту импульсов генератора1 на два и формирует две последовательности импульсов, сдвинутые одна относитель-, Зно другой на и/2, которые подаются на.;входы мультиплексора 3, Режим работыопределяется уровнями сигналов, поступающих на управляющие входы мультиплексо-ра, Устройство позволяет повысить КПДпутем сокращения нулевых пауз в выходномнапряжении и обеспечения сдвига фаз меж(1709481 3ду: выходныминапряжениями на 90 эл. град. независимо от частоты задающего генератора, разброса параметров применяемых элементов, В режиме "Торможение" обмотки двигателя питаются импульсным синфазным напряжением удвоенной частоты, этопозволяет исключить насыщение магнитопровода двигателя и снизить потребляемый.ток, 2 ил.Изобретение относится к элеКтротехнике и может быть использовано для,управления инверторами, питающими двухфазныеасинхронные двигатели.Целью изобретения является повышение КПД.На фиг,1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - диаграммы,поясняющие его работу,Устройство содержит генератор 1 импульсов, формирователь 2 импульсныхпоследовательностей, сдвоенный мультиплексор 3, первый элемент НЕ 4, элементИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. 5, аторой. элементНЕ 6 элементИЛИ - НЕ 7 и 8,четыреэлемента И-НЕ 9 - 12 и четыре согласующих элемента 13 - 16,Инвертор состоит из транзисторныхключей 17 - 24, к которым подключены датчики 25 - 32 напряжений. Формирователь 2 20содержит Т-триггер 33 и резистор 34, черезкоторый на входы мультиплексора 35 подается логическая единица, Выход генератора1 соединен с входом формирователя 2 ипервым, четвертым, пятым и восьмым входами мультиплексора 3, второй вход которого непосредственно, а,третий через элементНЕ 4 соединены с первым выходом форми, рователя 2. Второй выход формирователя 2соединен с шестым и седьмнм входами 30мультиплексора 3, управляющие входы которого являются входами устройства и соединены через элементы .5 и 6 с первымивходами элементов 7 и 8. Вторые входыэлементов 7 и 8 соединены с вторым и первым выходами мультиплексора 3 и первымивходами элементов 9 и 10, а выходы - свходами элементов 11 и 12, Выход каждогоиз элементов 9 - 12 соединен с входом соответствующего элемента 13 - 16, Выходы 40элементов 13 - 16 используются для подключения к управляющим входам ключей 17 -24, образующих четыре диагональные пары.Выходы датчиков 25 - 32 подключены к вторым и третьим входам элементов 9 - 12, 45Устройство работает следующим образом.Существует три режима работы в зави; симости от сочетания -сигналов на входахустройства: 01 - "Вращение вправо", 10 - 50"Вращение влево", 00 или 11 - "Торможение". В любом режиме генератор 1 генерирует импульсные сигналы (фиг.2 а),поступающие на вход формирователя 2 и насоответствующие входы мультиплексора 3.Формирователь 2 делит частоту импульсовгенератора 1 на два и через второй выходподает их на шестой и седьмой входы мультиплексора 3 (фиг.2 б). С первого выходаформирователь 2 выдает на второй входмультиплексора 3 импульсные сигналы,сдвинутые на л/2 (фиг.2 в), которые поступают на третий вход мультиплексора 3 черезэлемент 4 (фиг,2 г).В режиме "Вращение вправо" элемент,5 подает через элемент 6 на первые входыэлементов 7 и 8 сигнал, разрешающий прохождение сигналов с.вторых входов на элементы 11 и 12.В режиме работы "Вращение вправо"на выходы мультиплексора 3 проходят сигналы с третьего и седьмого входов. Эти сигналы (фиг.2 б,г) поступают на первые входыэлементов 9 и 10; а их инверсии - на первыевходы элементов 11 и 12, Если, например,при этом включены ключи 17 и 18 первойдиагональной пары, то блокирующие сигналы с выходов датчиков 25 и 26 препятствуютпрохождению сигналов через элемент 11 навход элемента 15 и тем самым блокируютвключение ключей 21 и 22 третьей диагональной пары. Когда ключи 17 и 18 выключатся, сигнал через элемент 11, исогласующий элемент 15 поступает на управляющие входы ключей 21 и 22. При включенных ключах 21 и 22 сигналы датчиков 29и 30 блокируют прохождение сигналов через элемент 9,Аналогично работают каналы управления ключами 19, 20, 23 и 24 второй и четвертой диагональных пар, состоящие издатчиКов 27 - 32, элементов 10 и 12 и эле- .ментов 14 и 16,В .режиме работы "Вращение влево"происходят такие же процессы, как и в.режиме "Вращение вправо", Отличие состоитв том, что в этом режиме мультиплексорпропускает на выходы сигналы с второго ишестого входов и на входы элементов 8 и 16подаются сигналы вида фиг.2 в,формирователе импульсных последовательностей вход Т-триггера соединен с первым управляющим, входом мультиплексора и используется в качестве входа форморо 45 В режиме "Вращение вправо" выходное напряжение второго моста,инвертора: (фиг 2 е) отстает от выходного напряжения, первого моста (фиг.2 д) на угол й/2, а в режиме,"Вращение влево" опережает выход ное напряжение первого моста на такой же угол й/2 (фиг,2 ж).В режиме "Торможение", мультиплексор 3 формирует на обоих выходах синфазные сигналы, Сочетание, одинаковых 10 сигналов 00 или 11 на входах элемента,5 блокирует прохождение сигналов с выходов мультиплексора 3 через элементы 7 и 8 на входы элементов 11 и 12. Поэтому ключи 2 1., 22, 23 и 24 третьей и четвертой диагональ ных пар находятся в выключенном состоянии, а ключи 17, 18, 19 и 20 первой и второй диагональных пар формируют синфазное напряжение удвоенной частоты (фиг.2 з,и), обеспечивая режим "Торможение" без на сыщения магнитопровода двигателя.Предлагаемое устройство обеспечивает питание двухфазного асинхронного двига. теля с защитой от сквознь 1 х токов без уменьшения действующего значения выходного 25 напряжения преобразователя, что позволйет повысить КПД и производительность привода.Формула изобретенияУстройство для управления транзистор нйм инверторомсостоящим из двух мостов с четырьмя диагональными парами транзисторов, содержащее генератор импульсов, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый элемент НЕ, четыре согласующих элемента 35 и два элемента ИЛИ-ЙЕ, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения КПД, оноснабжено формирователем импульсных последовательностей, содержащим Т-триггер и мультиплексор, сдвоенным мультиплексором, четырьмя элементами И-НЕ, вторым элементом НЕ и восемью датчиками напряжения транзисторов инвертора, прочем в вателя, выход мультиплексора используется в качестве первого выхода формирователя, прямой выход Т-триггера соединен с вторым управляющим входом мультиплексора и используется в качестве второго выхода формирователя, первый и четвертый входы мультиплексора, используются для подачи .логической единицы, второй и третий входы мультиплексора используются для подачи ., логического нуля, выход генератора импульсов соединен с входом формирователя импульсных последовательностей и с первым, четвертым, пятым и восьмым входами сдвоенного. мультиплексора, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя импульсных последовательностей, который через первый элемент НЕ соединен с третьим входом сдвоенного мультиплексора, второй выход формирователя импульсных последовательностей соединен с шестым и седьмым входами сдвоенного мультиплексора, управляющие входы которого используются. в качестве входов устройства, предназначенных для подачи сигналов изменения фаз, управляющие входы сдвоенного мультиплексора соединены с соответствующими входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого через второй элемент НЕ соединен с первыми входами обоих. элементов ИЛИНЕ, вторые входы которых соединены соответственно с вторым и первым выходами сдвоенного мультиплексора и первыми входами первого и второго элементов И - НЕ, выходы первого и второго элементов ИЛИНЕ соединены соответственно .с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, выход каждого элемента И-НЕ соединен с входом соответствующего согласу- ющего элемента, выходы которых используются в качестве выходов устройства, выходы датчиков напряжений .транзисторов инвертора первой, второй, третьей и четвертой диагональных партранзисторов подключены к вторым и третьим входам соответственно третьего, четвертого, первого и второго элементов И-НЕ,с17009481 0 г,Составитель В,МироновРедактор А.Лежнина Техред М.Моргентал Корректор Т.Пали роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 пити аказ 434 ВНИИПИ Г Тираж Подписноеосударственного комитета по йзобретениям и открытиям при ГКНТ СССР