Устройство для управления многофазным инвертором

) Дополнительнде к авт, свид(22) Заявлено 07.01.77 (21) 2439169/24 07 02 Р 13/18 явкиприсоединение 23) Приоритет Гесударетеенный кеинтет СССР па делам изебретений н етирытийР. Ю. Миттельщт 1) Заявите 54) УСТРСЛСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГООФАЗНЫМ ИНВЕРТОРОМуч шени Поставленная цель достигается в устройстве для управления мног инвертором, содержащем задающи тор, три одинаковых канала кольц ресчетных схем на триггерах, имею мые связи с каждогопред 1 пествующ т 0 гера на последующий и перекрестн с последнего триггеранапервый, и тарные элементы по числу фаз, отл еся тем, что, с целью улучшения управления, каждый канал допол снабжен двумя элементами ИЛИ ментом эквивалентности, один-вхо го соединен с прямйм выходом перв гера, а другой соединен с выходом тарного элемента, управляемого пер гером, выход элемента эквивалентн 20 динен с входами элементов ИЛИ вход первого элемента ИЛИ соедин мым выходом первого триггера,вход второго элемента ИЛИ соеди версным выходом первого триггераИзобретение относится к устройствам управления многофазными инверторами, используемыми в системах электропитанияи электропривода.Известны устройства управления (фазорасщепители) на триггерах, соединенных по кольцевой пересчетной схеме 1.Недостатком таких устройств является сложность их конструкции и не,остаточная надежность работы, так как в них для исключения ложного режима с одновременным переключением триггеров вводятся дополнительные элементы - конденсаФорй, резисторы или логические схемы.Известно устройство управления трехфазным инвертором наКС-триггерах, в котором для исключения ложного режима- переключения дополнительные элементы не вводятся, а необходимый эффект достигается специальными связями; прямой выход первого триггера соединен со втоым входом ) третьего триггера, прямой выход второго триггера соединен со вторым фодом первого триггера, а инверсный вьгход третьего триггера соединен с вторым входом К второго триггера 2. тем, что офазным й генераевых пещих пряего три гые связи мажори- ичающекачества нительнои элед котороого триг- мажоривым тригости соевторой ен с пряа второй нен с ин, причем31 Ю выход первого элемента ИЛИ соединен с входами установки в 1 а выход второго элемента ИЛИ соединен с входами установкив 0 триггеров в данном канале.Элементы эквивалентности реализуютлогические функции эквивалентностиЙ =ЯР+4 Р,гдето - состояние первого из триггеров канала,Р - состояние выхода мажоритарногоэлемента, управляемого по одному из входов от данного триггера,К - состояние выхода схемы эквивалентности.При синфазной работе всех трех каналов сигналы на выходе первого триггера ина выходе соответствующего мажоритарного элемента совпадают по времени, поэтому на выходе элементов эквивалентности ина установочных входах всех триггеров (через элемент ИЛИ) поддерживается уровеньЛог, 1, не препятствующий нормальномупереключению триггеров.При случайном сбое одного из каналовнарушается синфазность между сигналамина выходе триггера данного канала и навыходе мажоритарного элемента, поэтому- .на выходе элемента эквивалентности формируется уровень Лог. 0, устанавливаю. щий триггеры данного канала через одиниз элементо ИЛИ в некоторое наперед заданное положение. Такая установка триггеров в определенное положение происходит,до тех пор, пока состояние данного каналане станет вновь эквивалентно состояниямдвух других каналов. Аналогичным образомпроизводится первоначальная установка синфазности каналов, что исключает необходимость использования специальной схемы начальной установки, каналов и одинаковое состояние.На фиг. 1 изображена схема устройствауправления трехфазным инвертором; нафиг. 2 приведены эпюры напряжений наэлементах устройства при работе схемы фазирования каналов.Устройство управления содержит триодинаковых канала 1, 2 и 3, в каждый изкоторых входят три триггера 4, 5 и 6,элемент эквивалентности 7, два элемента ИЛИ 8 и 9 и три выходных мажоритарных элемента 10, 11 и 12.Раздельные входыи К второго триггера соединены соответственно с прямым иинверсным выходами первого триггера, раздельные выходы и К третьего триггера соединены соответственно с прямым иинверсным выходами второго триггера, раздельные входыи К первого триггера соединены соответственно с инверсным и прямым выходами третьего триггера, прямойвыход первого триггера дополнительно соединен с вторым входомтретьего триггера,инверсный выход первого триггера дополнительно соединен с вторым входом К третьего триггера.Каждая фаза выходного напряжения устройства управления формируется соответствующими двухтактными мажоритарными элементами (10, 11 и 12). на входь 4 которых поступают прямые и инверсные сигналы с одноименных триггеров трех каналов,Контроль и установка синфазности каналов осуществляются на первой фазе. С этой целью прямой выход элемента 10 соединен с одним из входов элемента эквивалентности 7 в каждом канале, а другойвход элемента 7 соединен с прямым выходомтриггера 4 того канала, в котором установлен элемент 7. Выход элемента 7 соединенс одним из входов элементов ИЛИ 8 и 9этого же канала, а вторые входы элементов 8 и 9 соединены с прямым и инверснымвыходами триггера 4 этого канала.В каждом канале выход элемента 8 соеО динен с входами Я установки в 1 триггеров 4, 5 и 6, выход элемента 9 соединен свходами К установки в 0 триггеров 4, 5и 6.Работа схемы фазирования иллюстрируется эпюрами фиг. 2.Предположим, что до момента 1 выходыэлементов ИЛИ 8 и 9 условно отключеныот установочных входов К и 5 триггеров.В этом случае фазы переключения триггеров каждого канала могут отличаться одназа от другой на произвольный угол, кратный 60 эл. град,Эпюры напряжений на прямых и инверсных выходах триггеров 4 первого, второгои третьего каналов обозначены на фиг. 2соответственно 13 л 13 ла 13 л13 л, 13 лр351.3 лаЭпюра напряжения на прямом выходемажоритарного элемента 10 обозначена Цщ,Эпюры напряжений на выходах элементовэквивалентности 7 каждого канала обозна 4 о чены 13 13, 13 в соответствии с номерами каналов. Эпюры напряжений навыходах элементов ИЛИ 8 первого, второго и третьего каналов обозначены Ц , ЦЦ на выходах элементов ИЛИ 9 первого,второго и третьего каналов обозначены Ц ,4:Ц цВ момент времени 1 выходы элементов ИЛИ 8 и 9 всех каналов окажутся подключенными к установочным входам К и Ятриггеров, Положение триггеров 4, 5 и 6первого канала равно 000, второго канала - 110, третьего канала - 011. Состояние Лог.0 на выходе 139 вызовет в мо. мент времени 1 а переключение триггеров канала 2 в состояние 000, после чего на выходе 13 и установится уровень Лог,1.В момент времени 1 з под действием импульса синхронизации каналы 1 и 2 переключатся в состояние 100, а канал 3 в состояние 001, однако в момент времени 14 под5действием установочного импульса 13,з канал 3 будет переведен в состояние 111, после чего на выходе 1.18 вновь установится уровень Лог, 1.В момент времени 1, под действием импульса синхронизации каналы 1 и 2, переключатся в состояние 110, канал 3 в состояние 011, в момент времени 16 под действием установочного импульса Ц, канал 3 будет переведет в состояние 111, после чего на выходе Цз установится уровень Лог.1.В момент времени 17 под действием импульса синхронизации каналы 1 и 2, переключатся в состояние 111, канал 3 - в состояние 011, но под действием установочного импульса 1.8 з в момент времени 1, канал 3 будет переведен в состояние 111, после чего на выходе 118 з установится Лог.1. На этом процесс фазирования заключается и при поступлении очередных импулъсов-син- хронизации все каналы переключаются синфазно.Аналогичным образом схема работает при случайном сбое, например от помехи, триггеров в процессе работы, восстанавливая синфазность каналов, а также при начальной установке синфазности каналов при включении устройства.Настоящее устройство наиболее эффективно может быть использовано в случае применения в инверторе интегральных микросхем, которые позволяют значительно снизить вес и габариты устройства управления по сравнению с фазовращателями на дискретных элементах.Настоящее изобретение может применяться вЬ всех областях преобразовательной техники, где требуется создание высоконадежных приборов, а также в тех областях техники, где используются кольцевыесчетчики и коммутаторы,Формула изобретения5Устройство для управления многофазным инвертором. содержащее задающийгенератор, три одинаковых канала пересчетных схем на триггерах, имеющих прямыесвязи с каждого предшествующего триггере ра на последующий и перекрестные связис последнего триггера на первый и мажоритарные элементы по числу фаз, отличающееся тем, что, с целью улучшения качествауправления, каждый канал дополнительноснабжен двумя элементами ИЛИ и элементом эквивалентности, один вход которогосоединен с прямым выходом первого триггера, а другой вход соединен с выходом мажоритарного элемента, управляемого первымтриггером, выход элемента эквивалентностисоединен с входами элементов ИЛИ, второйвход первого элемента ИЛИ соединен с прямым выходом первого триггера, а второйвход второго элемента ИЛИ соединен с инверсным выходом первого триггера, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с входами установки в 1, а выходвторого элемента ИЛИ соединен с входами установки в О триггеров в данном канале.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР455431, кл. Н 02 М 1/08, 1972.2. Заявка2155303 кл. Н 02 Р 3/18,1975, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства,663065 0 онюр бг Ьз Ь,1 а в б г бМ 4 РогСоставитель ОТехред О. ЛугТираж 856И Государственногоделам изобретенийМосква, Ж - 35, РауП Патент, г, Ужгор Вигул Редактор Д. ЗубовЗаказ 2723/57ЦНИИпо13035,филиал П П. Парфеноваовая КорректорПодписнокомитета СССРи открытийшская наб д. 4/5од, ул. Проектная,