Способ формирования ступенчатой, апроксимирующей синусоиду кривой выходного напряжения инвертора

(72) Автор изобретенн оин 7 ) Заявител(84) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СТУПЕНАППРОКСИМИРУЮШЕЙ СИНУСОИДУ КРИВО НАПРЯЖЕНИЯ ИНВЕРТОРА ТОЙ,ВЫХОДНОГО обр ступенча ду криво ра при к сов, пода ра на си Изобретение относится к области преазоввтельной техники и предназначено для использования в системах электропитания и электропривода промышленных установок и транспортных средств.Известен способ формирования ступенчатой, аппроксимирующей синусоиду кривой выходного напряжения инверторв, выходной каскад которого разбивается на несколько преобразоват льных ячеек, при 10 котором используется система сравнения эталонного синусоидального напряжения с напряжением питания инвертора. При этом в качестве элементов сравнения необходимо использование нуль-органов, имеющих малый порог срабатывания (несколько милливольт) и релейную характеристику М.Известен также способ формированиятой, аппроксимирующей синусоий выходного напряжения инвертоотором частоту тактовых импуль-ваемых от тактового генератоловые ключи через распредели 2.тель импульсов и делитель частоты, модулируют в функции мгновенного значения эталонного напряжения 21.Недостатками известных способов является низкая функциональная надежность вследствие возможного воздействия нв вход куль-органов различного рода импульсных помех и возникновение сбоев при плавном изменении эталонного наприжения вблизи его вершины в процессе регулирования выходйого напряжении инверторв по замкнутому цюцц.При описываемом способе формирования ступенчатой, аппроксимирующей синусоиду кривой выходного напряжения инверто- ра, отмеченные недостатки устраняются благодаря тому, что улучшение спектрального состава выходонго напряжения обеспечивается путем блокировки тактовых импульсов после достижения выходным напряжением инверторв наивысшего уровня до момента времени, соответствующего середине полупериода и повторением блокировки нв тот же отрезок вре6905 20 мени с помощью повторителя длительности импульсов. Причем при описываемом способе модуляцию частоты указанных импульс:ов осуществляют изменением частоты тактового генератора или изменением. коэффициента деления делителя час- тоты, .На фиг. 1 представлен инвертор, структурная схема, реализующий описываемый способ формирования ступенчатой, аппрок симирующей синусоиду кривой выходного напряжению на фиг. 2 - диаграммы импульсов на различных участках.Инвертор содержит выходной каскад 1, распределитель 2 импульсов, генератор 3 высокой частоты, блокирующий повторитель 4 длительности импульсов, задающий генератор 5 рабочей частоты, фазосдвигатель 6, измерительный орган 7 и делитель 8 частоты.На диаграмме (фиг. 2) приведены 01 . - выходные импульсы генератора 3 высокой частотыО - импульсы на входе распределитети 2 импульсов, О - импульсы с одного из выходов распределителя 2, Он - выходные импульсы фазс- сдвигателя 6, О 5 - выходные импульсы задающего генератора 5 Он - выходное напряжение.Инвертор содержит выходной каскад30 1 состоящий из нескольких силовых ключей, входящих в несколько преобразовательных ячеек, выходы которых суммируются различным способом, На вход этих ключей поступают управляющие импульсы от распределителя 2 импульсов, обеспечивающего сдвиг этих импульсов на определенные кратные друг другу отрезки времени соответствующие ширине сту 140 пеней выходного напряжения йнвертора ОнВходные импульсы О, поступающие на распределитель, подаются от генератора 3 высокой частоты через блокирующий45 повторитель 4 длительности импульсов. Цикл работы распределителя 2 определяется импульсами 05, снимаемыми с выхода задающего генератора 5 рабочей частоты.Описываемый способ управления инвертором реализуется следующим образом.Блокирующий повторитель 4 длительности импульсов находится в нерабочем (открытом) состоянии и пропускает на распределитель импульсы О (фиг. 2, а) генератора 3 до тех-нор, пока на этот повторитель не поступит импульс Ц с одного из выходов распределителя 2, оп 93ределяющего конец полуцикла работы последнего, После этого начинается прямой такт работы повторителя,. когда импульсы, О блокируются и не проходят на распоедитель. В момент времени, соответс ующий середине полупериода выходного напряжения инвертора Он на повторитель 4 поступает импульс 04, сдвинутый на 90 с помощью фазосдвигателя 6 (или делителя частоты на два) относительно импульсов О 5, После этого начинается обратный такт работы повторителя ое, в течение которого продолжается блокировка импульсов О . Повторитель обладает свойством сохранять равенство- - независимо от величины этих отрезков времени. По окончании обратного такта работы повторителя импульсы О вновь поступают на распределитель й про.исходит коммутация силовых ключей.в обратном порядке, т. е. формируется спадающая часть ступенчатого напряжения Ц. При отклонении выходного напряжения от номинального измерительный орган 7 изменяет частоту генератора 3 (фиг. 2, б). При этом изменяется ширина ступенек О ц так, чтобы эффективное значение напряжения оставалось постоянным. Так как Ь п =1 форма кривой выходного напряжения симметрична относительно оси полупериода Он .В качестве блокирующего повторителя длительности импульсов может использоваться, например, магнитный синхронизируемый мультивибратор с насыщаюшимся сердечником. Сердечник на отрезке времени перемагничивается в одну сторону от насьпценного состояния (точки В) до некоторой индукции В 1., а на отрезке временио возвращается в точку Вд, Так как приложенное к первич- ной обмотке этого трансформатора напряжение неизменно,1 =.щ . Во время перемагничивания сердечника напряжение на вторичной обмотке блокирует импульсы О, а в остальное время сердечник насыщен, напряжение на вторичной обмотке равно нулю и импульсы О проходят на распределитель. В качестве распределителя можетиопользоваться, например, реверсивный счетчик импульсов с диодным дешифратором (диодной матрицей). Реверс счетчика осуществляется в середине полупериода, например, импульсами О. Для большего ъриближения формы выходного на:внимание при экспертизе 5пряжения к синусоидальной импульсы с выхода распределителя снимаются через равное число тактов входных импульсов,. Например, (фиг. 2) первые два импульса снимаются через один такт, а последующие два - через два такта входных импульсов полуцикл работы реверсивного счетчика охватывает шесть тактов.Для улучшения качества выходного напряжения в пропессе регулирования (умень 40 щения отрицательного влияния некратности 1с периодом повторения импульсов О) между повторителем 4 и распределителем импульсов может быть включен делитель 8 частоты. При этом в соотвеч 1 ствующее число раз повышается частота генератора 3. Если делитель частоты выполнить с плавно-управляемым коэффициентом деления, то модуляцию частоты импульсов, поступающих на распределитель, можно выполнить без изменения частоты генератора 3. В этом случае выходной сигнал измерйтельного органа 7 подают на управляющий вход делителя 8 через задающий генератор 5 и фазосдвигатель 6. ходкого напряжения инвертора, при котором частоту тактовых импульсов, подаваемых от тактового генератора на силовые ключи через распределитель импульсов и делитель частоты, модулируют вфункции мгновенного значения эталонного напряженйя, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения спектрального состава выходного напряжения, указанные импульсы после достижении выходным напряжением инвертора наивысшегоуровня блокируют до момента времени,соответствующего середине полупериода, апосле этого повторяют блокировку на томже отрезке времени с помощью повторителя длительности импульсов,2.Способпоп,1, о тл ича ющ и й с я тем, что модуляцию частотыуказанных импульсов осуществляют путемизменения коэффициента деления делителячастоты. 1. Патент США % 3581212,ял. 328-14, 1971.формула изобретения 1. Способ формирования ступенчатой,аппроксимирующей синусоиду кривой вы 2. Заявка М 1 б 33320,.,щ. Н 02 М 1/08, 1971, по которой получено положительное решение о выдаче авт, св890893 шетник 978/51 Тираж 857 Подписное 1 БИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушскан наб., д, 4/5