Устройство для управления трехфазным мостовым инвертором

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР И ИЗО Е ЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛТРЕХФАЗНЫМ МОСТРОМ тройство со 1, счетчик 2 ементы ИЛИ Е 13. элемент тения; враго кодов, емент ,2 таб изобрещии генли 3,8 - 11, зл 7,2 ил енноеобьединен О г.1 К АВТОРСКОМ ство СССР 12, 1990,Я УПРАВЛЕНВЫМ ИНВЕР(57) Сущность держит задаю преобразовате 4-6. триггеры 9 И 14, инвертор 807 А 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в частотно-регулируемом асинхронном электроприводе,Наиболее близким к заявленному является устройство для управления трехфазным мостовым инвертором, содержащее задающий генератор с двумя выходами соответственно коротких и длинных импульсов. счетчик по модулю шесть, подключенный входом к выходу коротких импульсов задающего генератора, первый преобразователь кодов с шестью выходами, запрограммированный в соответствии с табл, 1, подключенный тремя входами к выходам счетчика по модулю шесть, первым, вторым и третьим выходами - к первому элементу ИЛИ, предназначенному для подключения к управляющему входу первого силового элемента анодной группы мостового инвертора, третьим, четвертым и пятым выходами - к второму элементу ИЛИ, предназначенному для подключения к управляющему входу второго силового элемента анодной группы мостового инвертора, пятым, шестым и первым выходами - к третьему элементу ИЛИ, предназначен ному для подключения к управляющему входу третьего силового элемента анодной группы мостового инвертора, три триггера и второй преобразователь кодов на три выхода, запрограммированный в соответствии с табл. 2 и подключенный к выходам счетчика по модулю шесть и к выходу коротких импульсов задающего генератора, первым выходом - к входу установки нуля первого триггера, вторым выходом - к входу установки нуля второго триггера, третьим выходом - к входу установки нуля третьего триггера, первый триггер подключен входом установки единицы к четвертому выходу первого преобразователя кодов, а выходом предназначен для подключения к управляющему входу первого силового элемента катодной группы мостового инвертора, второй триггер подключен входом установки единицы к шестому выходу первого преобразователя кодов, а выходом. предназначен для подключения к управляющему входу второго силового элемента катодной группы мостового инвертора. третий триггер подключен входом установки единицы к второму выходу первого преобразователя кодов, а выходом предназначен для подключения к управляющему входу третьего силового элемента катодной группы мостового инвертора,При этом первый преобразователь кодов подключен четвертым входом к выходу длинных импульсов задающего генератора непосредственно, Частота основной гармоники выходногонапряжения мостового инвертора где 1 - частота следования выходных импульсов задающего генератора.При этом номинальная частота 101 н 1б 66.т 2 1 Т 1 +Т 250 В заявляемом устройстве за счет введения в известное устройство элемента НЕ и схемы И обеспечивается при 1я формирование на четвертом входе первого преобразователя кодов последовательности импульсов с длительностью ( г - т ), где1т = - . Это позволяет, не нарушая условийУгде т и т 2 - длительность коротких и15 длинных импульсов задающего генератора.Номинальной частоте восновнойгармоники выходного напряжения мостового инвертора соответствует номинальнаяскорость вращения Л-, Известное устройство позволяет управлять скоростью вращения двигателя вниз до номинальной.Недостатком известного устройства является невозможность управления скоростью вращения . двигателя вышеноминальной.Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения возможности.управления скоростью вращениядвигателя как ниже. так и выше номинальной скорости вращения,Поставленная цель достигается тем, чтов известное устройство для управлениятрехфазным мостовым инвертором введеныэлемент НЕ и двухвходовая схема И, подключаемая первым входом к выходу коротких импульсов задающего генератора черезэлемент НЕ, вторым входом к выходу длинных импульсов задающего генератора непосредственно, а выходом к четвертому40 входу первого преобразователя кодов,В известном устройстве на четвертыйвход первого преобразователя кодов поступает последовательность импульсов с длительностью т 2, По условиям работымостового инвертора частота следованияимпульсов, вырабатываемых задающим генератором, ограничивается частотойработы мостового инвертора, снять указанное. ограничение на частоту. Появляется возможность формировать выходное напряжение мостового инвертора с частотой, выше номинальной. Элемент НЕ и двухвходовая схема И хорошо известны. Однако эти блоки с указанными связями в заявляемом устройстве проявляют новые свойства, обеспечивая расширение области применения устройства,На фиг,1 представлена схема предлагаемого устройства для управления трехфазным мостовым инвертором; на фиг,2 временные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство для управления трехфазным мостовым инвертором содержит задающий генератор 1, счетчик по модулю шесть 2, подключенный входом к первому выходу задающего генератора 1, первый преобразователь кодов 3, запрограммированный в соответствии с табл, 1, подклоченный первыми тремя входами к соответствующим выходам счетчика 2, три схемы ИЛИ 4, 5, б, подключенные входами к выходам первого преобразователя кодов 3, а выходами - к управляющим входам силовых элементов анодной группы мостового инвертора 7 соответственно, второй преобразователь кодов 8, запрограммированный в соответствии с табл. 2, и три триггера 9, 10, 11. При этом второй преобразователь кодов 8 подключен первыми тремя входами к соответствующим выходам счетчика 2, а четвертым входом - к первому выходу задающего генератора 1. Триггеры 9, 10, 11 подключены входами установки единицы к выходам первого преобразователя кодов 3, входами установки нуля - к выходам второго преобразователя кодов 8, а выходами - к управляющим входам силовых элементов катодной группы мостового инвертора 7 соответственно, Трехфазная нагрузка 12 подключена в диагональ мостового инвертора 7.В устройство введены элемент НЕ 13 и двухвходовая схема И 14. подклоченная первым входом к первому выходу задающего генератора 1 через элемент НЕ 13, вторым входом к второму выходу задающего генератора 1 непосредственно, а выходом к четвертому входу первого преобразователя кодов 3.Устройство работает следующим образомЗадающий генератор 1 вырабатываетдве последовательности импульсов с постоянной длительностью, следующих с регулируемым периодом г, На первом выходе задающего генератора 1 вырабатываотсягде Оп и тя - амплитуда и длительностьимпульсов напряжений,Частота основной гармоники равна1Щ: - ебтН амин агьная частота короткие импульсы с длительностью т а на втором вьходе - длинные импульсы с длительностьо т 2, Когда период т следования имгУльсов задаетс ле в.1 а вто оом выходе задающего генератора 1 формируется постоянный положительный синаг.На первый вход схемы И 14 приходят положительные импульсы с длительностью ( т - т 1 ), а на второй вход - с длительностью т 2 . Когда период следования импульсов т т +т 2, то на выход схемы И 14 проходят импульсы с постоянной длитель- нОСтьЮ т=т 2, КОгда жЕ тт + т 2, гО на выходе схемы И 14, следовательно, и на четвертом входе первого преобразователя кодов 3, формируются импульсы с перемен. ной длительностью тп = т - тС помощью счетчика 2 и преобразователей кодов 3 и 8 на выходах схем ИЛИ 4, 5, б формируются управляющие сигналы силовыми элементами анодной группы мостового инвертора 7, а на выходах триггера 9, 10, 11 - управляющие сигналы силовыми элементами катодной группы мостового инвер тора 7,На выходе мостового инвертора 7 вьрабатывается трехфазное импульсное напряжение с периодом б т. Каждая полуволна линейного напряжения представляет собой два импульса напряжения с длительностьо тя, смещенных по фазе на угол л 3.На фиг,2 приведены временные диаг раммы линейных напряженй Оде, ОвсОСА при т т 1 +т 2, т =т +т 2 В первом случае в каждой полуволне импульсы напряжения имеют постоянную длительность, В зависимости от заданного периода следования импульсов изменяется только длительность паузы между импульсами. Второй, граничный случай, соответствует номинальному режиму, В третьем случае длительность импульсов напряжений не остается постоянной. Она уменьшается с уменьшением т, При этом пауза между импульсами поддерживается постоянной и равной т.Амплитуда основной гармоники линейного импульсного напряжения на выходе мостового инвертора 7 равна1758807 Таблица 1 1 0 х аб 1и -- . -- + - . Номинальной частоте о,6 т +тг)соответствует номинальная скорость вращения 2 Н управляемого двигателя 7,При регулировании скорости вращения ниже номинальной, т.е, когда тт + т 2 длительность импульсов напрякений т, постоянна и равна т 2 . В данном случае согласно приведенной формуле амплитуда основной гармоники пропорциональна частотеПри регулировании частоты вращения выше номинальной длительность импульсов напряжений т =т - т и приусловии, что т ( (т амплитуда основной гармоники постоянна и равна О = -Оо,2Таким образом, введение в известное устройство для управления трехфазным мостовым инвертором элемента НЕ и двухвходовой схемы И с указанными связями позволяет расширить область применения устройства путем обеспечения возможности управления скоростью вращения двигателя также выше номинальной скорости.5 Формула изобретения Устройстводля управления трехфазныммостовым инвертором, о т л и ч а ю щ е е с я 10 тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности управления скоростью вращения двигателя как ниже, так и выше номинальной скорости вращения, введены элемент НЕ и двухвхо довый элемент И, подключенный первымвходом к выходу коротких импульсов задающего генератора через элемент НЕ, вторым входом - к выходу длинных импульсов задающего генератора непосредственно, а 20 выходом - к четвертому входу первого преобразователя кодов,1758807оставитель О.Парфеноваедактор И,Касарда Техред М.Моргентал Корректор В,Петраш Заказ 3009 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101