Устройство для управления -фазныммостовым инвертором c широтно-импульсноймодуляцией

Своз Советскик Социалистическик Республик(51)М Клз Н 02 Р 13/18 с присоединением заявки Но Государстмнный комитет СССР по деааи изобретения я открытяй(71) Заявитель ВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ в-ФАЗНЫМИНВЕРТОРОМ С ШИРОТНО-ИМПУМОДУЛЯЦИЕЙ 54) УСТРОЙ МОСТОВО Настояще к электрот зовано для преобраэов тилях,Извести ния в- азиэобренике иправленелями н к предл сти и д ется ус вым инвслучае ым инвер е тение относитсяех может быть исполь-.У ия. статическими,ат а управляемых вено устройство. для управлеф ным инвертором с широтно- импульсной модуляцией (ШИМ), содержащее в-фазный генератор управляющего напряжения, выходы которого под-, ключены к входам соответствующих устройств сравнения, другие входы которых.объединены и соединены с выходом генератора опорного пилообразного напряжения 1 3.Однако данное устройство.не обеспечивает надежную работу инвертора, с ШИМ в условиях высокочастотных электромагнитных помех, характерных для инверторных .схем и искажающих управляющее либо опорное напряжение, а также в случае использования ступенчатого напряжения в качестве управляющего.Наиболее близким оженному по технической сущно остигаемому результату явля тройство для управления мосто ертором с ШИМ, содержащее, в управле ния в-фаэным мостов тором,в-фаэный генератор управляющего напряжения, выходы которого подключены,ко входам соответствующих блоковсравнения, другие входы которых соединены с выходом генератора опорного пилообразного напряжения, ЙЬ-триггеры и формирователи отпирающих импульсов по числу фаз инвертора 21.Однако данное устройство сложно,так как для обеспечения работоспособности в-фаэного инвертора требуетвведения устройства установки распределителей в исходное состояние,необходимого для исключения нарушения фазировки выходных напряжениймостового инвертора, оно содержит,в счетных триггеров, (В+1) формирователей импульсов.Цель изобретения -упрощение ф устройства для управления в-фаэныммостовым инвертором с ШИМ.Поставленная цель достигаетсятем, что дайное устройство, в случаеуправления в-фазным мостовым инвертором, снабжено (в+1) элементамиНЕ, в элементов И-НЕ и дополнительными ВЗ-триггерами по числу фаз, при-чем выход каждого иэ блоков сравнения подключен к В.-входам й 5-тригге- ЗО ров и через элементы НЕ к В-входамдополнительных В 5-триггеров, 5-входы которых подключены к выходу элемента НЕ, вход которого соединен сдополнительным выходом генератораопорного напряжения; подключенным к5-входам В 5-триггеров, инверсныевыходы этих В 5-триггеров и прямыевыходы дополнительных В 5-триггеровчерез соответствующие элементы И-НЕподключены к входам соответствующихформирователей импульсов.На Фиг. 1 представлена схема устройства для управления в-фазным мос"товым инвертором с ШИМ, а на фиг.2временные диаграммы работы одной. Фазы устройства;Устройство для управления в-Фазным мостовым инвертором с ШИМ (фиг.1)состоит из щ-фазного генератора 1управляющего напряжения, каждый .из в выходов которого подключен кодному из а блоков 2 сравнения, другие входы которых объединены и подключены к выходу генератора пилообразного напряжения 3. Выход каждого иэ щ блоков 2 сравнения подключен к й-входу каждого из В 5-триггеров 4 соответственно и через элементы НЕ 5 к й-входу каждого из едополнительных й 5-триггеров 6. 5-входы й 5 триггеров 6 объединены и соединены с выходом элемента НЕ 7,вход котррого подключен к дополнительному выходу генератора 3 опорного напряжения и к объединенным5-входам й 5-триггеров 4. о-выходкажцого из й 5-триггеров 4 подключен соответственно к одному из вхо- .дов элементов И-НЕ 8, к другомувходу которых подключены выходы Якаждого из В 5-триггеров 6. Выходкаждого из элементов 8 подключенко входу соответствующего формирователя 9 отпирающих импульсов.Выходное напряжение генератора3 опорного напряжения (О и ) и генератора 1 управляющего напряжения(Оу) изображено на диаграмме 1045(Фиг, 2), напряжение с дополнительного выхода генератора 3 опорногонапРяжения - на диаграмме 11, выходное напряжение блока 2 сравненияна диаграмме 12, выходное напряжение элемента НЕ 7 - на диаграмме 13,выходное напряжение элемента НЕ 5на диаграмме 14, напряжение на выхоФе Я 4 В 5-триггера 4 - на диаграмме 15, напряжение на выходе ЯЬ В 5 трНггера 6 - диаграмма 16, выход-ное напряжение элемента И-НЕ 8 - надиаграмме 17, отпирающие импульсыкоммутирующего тиристора аноднойгруппы инверторного моста - на диаграмме 18, отпирающие импульсы ком- Омутирующего тиристора катодной группы инверторного моста - на диаграмме 19, отпирающие импульсы основного тиристора анодной группы инверторного моста - на диаграмме 20, отпи.65 рающие импульсы основного тиристоракатодной группы инверторного мостана диаграмме 21. Устройство работает следующим образом.На выходе генератора 1 управляющего напряжения формируется в-фазисе напряжение 10, как правило синусоидальное, При однократном равенстве мгновенных значений опорного иуправляющего напряжений в течениеполупериода опорного напряжения (полупериоды Т - Т 7) происходит переключение блока 2 сравнения, на выходе которого формируется напряжение 12, переключение В 5-триггеров 4,6 и напряжение 17 на выходе элемента И-НЕ 8 повторяет напряжение 12на выходе блока 2 сравнения, Отсутствие счетных триггеров в устройстве позволяет обойтись без схемы установки триггеров в исходноесостояние, а функцию распределениявыполняют В 5-триггеры 4, 6 и элементы И-НЕ 8. Отпирающие импульсы Формируются.в моменты переключения элементов И-НЕ 8 (диаграмма 17),Рассмотрим работу устройства примногократном равенстве мгновенныхзначений управляющего и опорногонапряжений в течение полупериодаопорного напряжения (полупериодыТ 8, Т 9). В течение полупериода Т 8происходит многократное переключение блока 2 сравнения, так как заэто 1 отрезок времени кривая напряжения управления трижды пересекаеткривую опорного напряжения (диаграмма 10), В течение полупериода Т 9 также происходит многократное переключение блока 2 сравнения 8 из-за влияния высокочастотной помехи на опорное напряжение (диаграмма 12),При работе устройства происходит формирование лишь одного отпирающегоимпульса на тиристор за полупериодопорного напряжения. Это достигаетсяза счет использования в устройстве элементов памяти - В 5-триггеров 4, 6, каждый из которых переключается только один раз за соответствующий полупериод опорного напряжения(триггер 4 - в полупериоды, при которых сигнал на дополнительном выходе генератора 3 опорного напряжения (диаграмма 11) соответствует логической "1"; триггер 6 - в полупериоды,при которых сигнал на дополнительномвыходе генератора опорного напряжения соответствует логическому "0") вне зависимости от количества переключений блока 2 сравнения. В результате переключение элемента И-НЕ 8 происходит лишь один раз за полу- период опорного напряжения в момент времени первого переключения блока 2 сравнения и ложные отпирающие импульсы не формируются.10 20 25 Таким образом, использование дан- ного устройства существенно сокраща-. ет количество элементов и упрощает устройство для управления а-фазным мостовым инвертором с ШИМ при обеспечении высокой надежности работы инвертора в условиях высокочастотных электромагнитных помех, искажающих управляющие либо опорное напряжения, в случае использования ступенчатого чапряжения в качестве управляющего.Формула изобретения Устройство для управления в-фазным мостовым инвертором с широтно- импульсной модуляцией, содержащее а-фазный геиератор управляющего напряжения, выходы которого подключены ко входам соответствующих а блоков сравнения, другие входы которых соединены с выходом генератора опорного пилообразного .напряжения, й 5- триггеры и формирователи отпирающих импульсов по числу фаз инвертора, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью упрощения, оно снабжено (в+1) элементами НЕ, элементами И-НЕ и дополнительными Й 5-триггерами по числу фаз, причем выходкаждого из блоков сравнения подключен к В-входам к 5-триггеров и черезэлементы НЕ к й-входам дополнительных К 5-триггеров, 5-входы которыхподключены к выходу элементаЪЕ, входкоторого соединен с выходом генератора опорного напряжения, подключенным к 5-входам 85-триггеров, инверс-ные выходы этих К 5-триггеров и прямые выходы дополнительных к 5-триггеров через соответствующие элементыИ-НЕ подключены к входам.соответствующих формирователей импульсовИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Автоматизированный электропривод. Электротехнология, Электроснабжение. Силовая преобразовательнаятехника. Экспресс-йнформация ВИНИТИ,1975, У 34, с. 13, 14, рис. 1,2.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 92671856/07, кл. Н 02 Р 13/18,1978.