Способ управления трехфазным автономным инвертором напряжения
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке регулируемых или стабилизированных преобразователей. Целью изобретения является улучшение гармонического состава выходного напряжения инвертора. Способ равления базируется на алгоритме 180-градусного симметричного управления ключами трехфазного инвертора, при котором в серединах зон управления , внутри тактовых интервалов 60- градусных продолжительностей, симч метрично относительно центров указанных зон формируется п основных сигналов управления продолжительностью 1U Для компенсации паразитных гармоник спектра внутри крайних 30-градусных участков зон управления формируют дополнительные сигналы управления , местоположения ближних к границам зон управления фронтов которых находят путем сдвига на Ј60 эл.град.ближних к серединам зон н управления фронтов соответствующих одноименных основных сигналов управлениЯу а длительность дополнительных сигналов управления связана с продолжительностью основных импулъ - сов кривой выходного напряжения линейной зависимостью, определяемой через коэффициент пропорциональнос - ти К. 5 ил. § оэ ю ед
ее аи (Sa)S Н 02 М 7/48
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 4654670/07 (22) 24.02.89 (46) 15,04.91. Бюл.h - 14 (71) Отдел энергетической кибернети-. ки АН МССР и Московское производственное объединение "Завод им.Владими-. ра Ильича" (72) В.И.Олещук, H..P,Котляр, А.С.Мальппев и И.Т.Пар (53) 621.316.727(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
1023625, кл. Н 02 М 7/48, 1983.
Забродин Ю.С. Критерии оценки качества выходного напряжения автономных интерваторов. "Электричество", 1987, 11"- 3, с.45, рис.i á. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ
АВТОНОМНЫМ ИНВЕРТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке регулируемых или ста-. билизированных преобразователей.
Целью изобретения является улучшение гармонического состава выходного напряжения инвертора. Способ упа .и и аа га та . 180
1 1 1 . 1 1 7
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕ%НИЯМ И ОТНРМТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР ъ равления базируется на алгоритме 180-градусного симметричного управления ключами трехфазного инвертора, при котором в серединах зон управления, внутри тактовых интервалов 60градусных продолжительностей, симметрично относительно центров указанных зон формируется п основных сигналов управления продолжительностью ф . Для компенсации паразитных гармоник спектра внутри крайних
30-градусных участков зон управления формируют дополнительные сигналы управления, местоположения ближних к границам зон управления фронтов которых находят путем сдвига на
+60 эл.град.ближнихк серединам зон н управления фронтов соответствующих одноименных основных сигналов управления а длительность дополнительУ ных сигналов управления связана с продолжительностью основных импульсов кривой выходного напряжения линейной зависимостью, определяемой через коэффициент пропорциональности К. 5 ил.
3 1 642570
Изобретение относится к электро- HocT5 g Укаэаиньи дополнительных сигтехнике и может быть использовано иа-пов при этом на всем диапазоне репри разработке регулируемых или гулирования находится в следующей стабилизированньи автономньи трех5 функциональной зависимости с числом фазных инверторов напряжения. и и длительностью основньи сигналов
Целью изобретения является Умвнь- Управления" """- -=К(— — " управленияф, А- = (— — ф) эл. град., шение массогабаритньи показателей вьиодного фильтра путем улучшения где К вЂ” безразмерный коэффициент, выгармонического состава выходного бираемый, в зависимости от требуемого напряжения инвертора. значения и, в соответствии с данными, На фиг.1 изображена упрощенная приведенными на фиг.З. Так, при и 4, структура силовой цепи трехфазного имеем К О,ЗОЗ, соответственно мостового инвертора, выполненного . Ф=О ЗОЗ ("5 3) эл.град. В частности, на полностью управляемых вентилях; )5 при ф=О, что соответствует максимальна фиг.2 - временные диаграммы, по- нои величине выходного напряжения ясняющие предложенный алгоритм управ- преобразователя, II =3,638 зл.град, ления; на фиг.3 — зависимость вели",Как следует из фиг.З, численное зна-, чины коэффициента К от и; на фиг.4 - чение К, определенное исходя из усхарактеристики спектрального состава 20 ловия максимального уменьшения ампливыходного напряжения регулируемоro,-туд паразитных гармоник спектра, инвертора;.на фиг,5 — функциональная Гблизких к основной, последовательно схема системы управления, реализую- уменьшается с Ростом и асимптотичесщая предложенный способ. ки приближаясь к граничному значению
СиловаЯ схема тРехфазного мосто- 25 равному 0,268, вого инвеРтоРа (фиг.1) содеРжит шесть Анализ формы кривой линейного вы"
/ полностью управляемых вентилеи фаз ходного напряжения инвертора показыА,В,С, каждый из которых зашунтиро- вает, что генерирование дополнительван в обратном направлении диодом. ных описанных выше сигналов управле"
К выходным зажимам преобразователя,З0 ния приводит к появлению на крайних присоединены фазы Кд К Ес нагрузки, участках выходной полуволны дополни" соединенной в звезду. тельньи импульсов и к соответствующеНа фиг.2 приведена временная диа- му уменьшению продолжительностей часграмма (циклограмма) переключения. ти основных выходньи импульсов,: Тем вентилей фаз А и В катодной группы 35 самым в трехфазном мостовом инвертомостового инвертора, а также кривая ре Реализуется закон управления, линейного выходного напряжения пре- близкий к алгоритмам широтно-импульобразователя применительно к варианту сной модуляции, способствующей улучи = 4, когда внутри тактовьи интерва- шеиию спектрального состава выходных лов 60-градусных продолжительностей . 4O .кривых. Это подтверждается построенформируется по четыре основных управ- ными на фиг.4 характеристиками гармоляющих сигнала (выключающих вентили ннческого состава выходного напряжесигнала в зоне проводимости и вклю" ния инвертора, управляемого но предчающих. сигнала в зоне закрытого сос ложенному способу (сплошные кривые), тояния вентилей) с продолжительностью 45 сопоставленными с аналогичными харакф, Одновременно внутри крайних ЗО" теристиками преобразователя, управля» градусных участков зон проводимости емого по споСобу-прототипу (пунктири закрытого состояния вентилей гене ные линии) для вариантов п=4 и п 5, риру тся дополнительные сигналы уп- которыми наглядно иллюстрируется заравления, по два на каждом из указан" 50 метное, вплоть до нулевых значений, ных участков, ближние к границам полу" снижение амплитуд наиболее близких периодов, фронты которьи формируют- к основной пятой и седьмой гармоннся, как показано на фиг.2 путем ческих составляющих спектра кривой сдвига на 60 эл.град, в сторону отста вьиодного напряжения. вания или опережения ближними к сере" 55 На фиг,5 изображена функциональдине полупериодов фронтов соответст" ная схема системы управления, реавующих одноименньи (то есть выключаю- лизующей описанный способ применищих или включающих вентили) основаньи тельно к варианту и 3. Система, высигналов управления. Продолжитель-, полненная по вертикальному принципу., 6
+> = Q4QaQ + Q+QiU + С = ЯДРО,U 7 + Ч,ЧД, + + QqQzQ + 4 1 U„7 + QzU<6 + 0 016 + QqQgQ< 1-1л7 + Я Дг.0147 5 164 содержит генератор тактовых импульсоВ 1, связанный со входами четырехразрядного регистра 2 и генератора развертывающего линейно-изменяющегося напряжения 3, -источники опорного 4 и управляющего 5 напряжений, сумматоры 6-8, суммирующии усилитель 9, связанный с сумматором 10, компараторы 11-14 с выходными формирователями коротких однополярных импульсов, дизъюнктор 15 и счетные триггеры 16 и 17, присоединенные выходами к логическому распределителю управляющих импульсов 18, ПРинцип функционирования системы поясняется пунктирными кривыми, показанными на временной диаграмме (фиг.2). Частота следования тактовых импульсов генератора 1 в 12 раз пре1 вышает выходную частоту инвертора. Частота развертывающего пилообразного симметричного в обе стороны напряжения U> генератора 3 в шесть раз выше выходной частоты, Напряжение источника опорного напряжения 4 в и раз меньше амплитуды сигнала U . Величиной напряжения 0 источника 5 регулируется значение параметра Я и, соответственно, величина выходного напряжения преобразователя. Коэффи— циент передачи суммирующего усилите— ля 9 равен 2К, при этом амплитуда сигнала 9 на выходе усилителя 9 пропорциональна значению параметра . На выходах компараторов 11 — 14 осуществляется выделение сигналов на формирование фронтов управляющих сигналов, которые через дизъюнктор 15 и непосредственно поступают на входы счетных триггеров 16 и 17, связанных с распределителем 18, Выраженные в цифровой форме состояния выходов Q + Q + 0г "ы Озим + 14Ч 11 + + ЛЛг1 < Un 2570 Формула изобретения Способ управления трехфазным автономным инвертором напряжения, заключающийся в том„ что основные вентили разных фаз инвертора периодически включают и выключают с взаимным фазовым сдвигом в 60 эл.град, при этом для каждого основного вентиля в течение одного полупериода от О до 180 эл.град. формирую- зону проводимости, в течение другого полупериода от 180 до 360 эл.град. формируют зону l0 20 закрытого состояния. тактовыи интерляется в соответствии с зависимостью 55-К от и приведенной на фиг.3 описания. вал зоны проводимости от 60 до 120 эл.град. и тактовый интервал зоны закрытого состояния от 240 до 300 25 эл.град. Разбивают на п отрезков протяженностью 60/и эл. град., в се— редине каждого из которых формируют соответственно основные сигналы выключения и включения вентилей с 30 длительностью ф, о т л и ч а ю шийся тем, что с целью уменьшения массогабаритных показателей ьы-. ходного фильтра путем улучшения гар— монического состава выходного напря— З5 жения инвертора, для каждого основного вентиля внутри интервалов 0 — 30, 150-180, 180-210, и 330-360 эл.град. генерируют дополнительные сигналы выключения и включения вентилей, 4Q ближние к границам полупериодов фронты которых формируют путем сдьи— га на ч-60 эл.град. ближних к середине полупериодов фронтов соответствующих одноименных основных сигналов 45 включения и выключения (на +60 эл. град на интервалах 150 †1 и 330360 эл.град. и на -60 эл.град на интервалах 0-30 и 180-210 эл.град.), при этом длительность f дополнитель5Î ных сигналов управления определяют из функциональной зависимости К(60/и-Я) эл.град,, где численное значение коэффициента K опреде164257,0 . ю g ага 1642570 0 qS (РИФ Редактор Н.Каменская Заказ l435 Тираж 396 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям а аткрцтияи при ГЕНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская яаб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 or 008 00 оо Цо 0, 0 0 Составитель О,Парфенова Текред Л.Олийнык Корректор Н.РевскаяQzQ< регистра 2 за период выходной частоты записываются как 1000, 1001 0010, 0011, 0000, 0001, 1010, 1011, 1011, 1101, 1110, 1111. Логические функции, реализуемые распределителем 18 и поступающие в форме импульсов управления на соответствующие вентили инвертора, имеют с;:"дующий вид. =14Ъ Й < "а+ ЪЧз Л
