Устройство для формирования широтно-модулированных сигналов управления ключами инвертора

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть исполь. зовано в асинхронных частотно-регулируемых приводах состатичеекймй преобразователями частоты. 5Известно устройство для управления инвертором, содержащее аналоговые генераторы ведущего и опорного сигналов, компараторы и распределитель Я .1 ОНедостатком такого устройства является сложность, формирования регули. руемого по частоте трехфазного синусоидального напряжения, Кроме того, не обеспечивается высокое качество 15 выходного напряжения в широком диапа. зоне частот из-за несимметрии напряжения по фазам и между полупериодами,. Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является уст ройство для формирования широтномодулированньпс сигналов управления ключами инвертора, содержащее измеритель частоты, вход которого предназначен для:подключения к регулятору 25 частоты инвертора, выход соединен с управляющим входом пеРеключателя, выход которого подключен к тактовому входу счетчика, элемент И, распределитель и вход для подключения к регу ЗО лятору напряжения 2 .Недостатками известного устройства являются его сложнооть н, следовательно, низкая надежность,: его эле менты требуют больших затрат при аппаратной реализации для обеспече-: ния плавного регулирования скорости, асинхронного двигателя.Цель изобретения - повьппение надежности. устройства.40Поставленная цель достигается :тем, что устройство для формирования .широтно-модулированньпс сигналов управ. ления ключами инвертора с регуляторами частоты и напряжения, содержащееизмеритель частоты, вход которого . предназначен для подключения к. регуля торучастоты инвертора, выход соединен с управляющим входом переключателя, выход которого подключен к тактовому входу счетчика, элемент И, распределитель и вход для подключения к регулятору напряжения, снабжено блоком .цифровьпс компараторов с 1 /4+1 .выходами, где 1 - число, выходов распределителя, и:с фиксированными порогами срабатываний, К группами элементов И, каждая из которых состоит 1.из М/4 элементов, шестью элементами ИЛИ и входом для подачи несущей частоты, причем вход измерителя частоты подключен к входу распределителя и первому входу переключателя, второй вход которого соединен с входом для подачи несущей частоты, первый вход элемента И соединен с входом для переключения к регулятору напряжения, второй вход - с последним выходом блока цифровых компараторов, вьпсод - с установочным входом счетчика, выходы которого соединены с входами блока цифровых компараторов, первые выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И в каждой группе, 1-й выход распределителя соединен с вторыми входами элементов И д-й группы, входы с пеРвого по шестой элементов ИЛИ,соединены соответственно с 1 по Ъ /2, с 1/6 по 21/3, с с/3 по 5 М 6, с/2 по 1, с 21/3 пои с 1 по М/6, с.5/6 по 1 с и с 1 по/3 группами элементов И, причем первые/4 входа каждого элемента ИЗБ соединены с выходом соответствующего по номеру элемента И указанньюс групп, а вторые 1/4 входа соединены с 1 /4 по 1 выходами элементов И указанных групп при чередовании,номеров групп в указанном по рядке.На фиг. 1 представлена схема пред лагаемого устройства; на фиг. 2 - " диаграммы, поясняющие работу устройства (при 1 = 12).Устройство содержит счетчик 1, элемент 2, переключатель 3, измеритель 4 частоты, распределитель 5, блок 6 цифровых компарагоров, элементы ИЛИ 7, группы элементов И 8, /причем Е, Еп, 1 сЕ - выходные сигналы регулятора напряжения, генераторанесущей частоты и регулятора частоты инвертора.Для формирования широтно-модулированных сигналов управления клю- чами инвертора период выходного напряжения инвертора с помощью распределителя. 5, на вход которого подаегся частота 1 сЕ, где Е - выходная частота инвертора, разбивается на 1 интервалов, каждый из интервалов заполняется импульсами регулируемой длительности и с заданньм соотношением между длительностями, а затем Йз набора этих импульсов с помощью элементов ИЛИ 7 формируются выход3 11257 ные сигналы с требуемым для образования многофазной системы временнымсдвигом и со ступенчатой модуляцией длительности импульсов выходного сигнала, 5Наборы последовательностей импуль сов регулируемой длительыости и с заданным соотношением между длитель" ностями формируются счетчиком 1 и блоком 6. Частота их следования может 10 соответствовать несущей частоте Е. или частоте 1 Е . В исходное положе" ние счетчик 1 устанавливается подаваемым на вход сброса сигналом Е илиЕ , поступающим через переклю" чатель 3. При этом на всех выходах блока 6, кроме последнего, Формируют.ся сигналы высокого уровня.На такто- вый вход счетчика 1 через э,емент 2 подаются импульсы с регулятора напряжения Е, причем Е ю Е и Е ъ М а значениеЕ обратно пропорционально выходному напряжению инвертора. По мере счета счетчик 1 при появлении на его выходах кодов чисел, превышающих заданные пороги срабатывания компараторов блока 6, на выходах последнего, появляются нулевые уровни сигналов. При заполнении счетчика 1 счет блокируется ,сигналом с последнего выхода блока 6, воздействующего на элемент 2. После сброса счетчика 1 в исходное положение очередным сигналом Е или И процесс счета повторяется. Длительности импульсов на выходах. блока 635 определяются частотойЕ и порогами срабатывания компараторов. Регулиро. вание с помощью регулятора напряжения частоты Е используется для регулирования длительностей импульсов управления и выходного напряжения инвертора. Выбором порогов срабатывания компараторов блока 6 устанав-; ливается соотношение между дритель 45 ностями,его выходных сигналов, которое выбирается в соответствии .со ступенчатой модулирующей функцией, ко- торая, в частности, может бйть приближенной к синусоиде. Таким образом, на выходах блока 6 образуется ряд50 последовательностей импульсов с совпа-. дающими передними фронтами, но рав 284ной длительности. Переключение частоты следования импульсов регулируемой длительности с Е на М осуществляется с целью улучшения симметрии выходного напряжения инвертора при повышении частоты и производится по сигналу измерителя 4 в момент, когда М примерно совпадает по величине с ЕнСформированные на выходах блока 6 последовательности импульсов подаются на одни входы элементов И 8, друбич гие входы которых подключены в выходам распределителя 5. В результате на выходах элементов И 8 формируются ,пакеты импульсов разной длительностии с временными сдвигами, кратными д, . Входы с первого по шестой элементов ИЛИ 7 соединены соответственно с 1 по 1 /2, с к/6 по 21/3, с 1/3 по.5/6, с к/2 по 1, с 21/3 по 1 и с,1 по 1/6, с 51/6 по 1 и с 1 по/3 группами элементов И 8, причем пер-, вые 1 /4 входа каждого элемента ИЛИ 7 соединены с выходом соответствующего по номеру элемента И 8 указанных групп а вторые 1/4 входа соединены с 1 /4 по 1 выходами элементов И 8 указанныя групп при изменении номера группы в указанном порядке.Элементы ИЛИ 7 суммируют следую" щие один эа другим импульсы разной длительности и тем самым формируют модулированные выходные сигналы управления ключами инвертора. На каждый элемент ИЛИ 7 для Формирования сигнала управления подается 1 /2 пакетов импульсов, .причем в интервале 0-90 эл. град. длительность импуль сов в пакетах возрастает,. а в.интервале 90-180 эл. град. снижается. Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в упрощении устройства, повышении его надежности и исключении операций настройки при сохранении высокого качества выходного напряжения инвертора, широкого диапазона независимого регулирования частоты и амплитуды выходного напряжения.Устройство может быть выполнено на базе микро-ЭВИ,