Преобразователь постоянного напряжения в квазисинусоидальное переменное — SU 826529 (original) (raw)

Союз Советских Соцнапнстнческих РеспублнкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оо 826529(22) Заявлено 090678. (21) 2627203/24-07с присоединением заявки Йо(51)М, Кл,з Н 02 М 7/48 Государственный комитет СССРно делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения31ФКиевский ордена Ленина политехнический институтим. 50-летия Великой Октябрьской социалистической ре олюции(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В КВАЗИСИНУСОИДАЛЬНОЕ ПЕРЕМЕННОЕ Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в,частотно-регулируемом электроприводе и системах электропитания радиоэлектронной аппаратуры.Известны преобразователи постоянного напряжения в квазисинусоидальное переменное, выполненные в виде инверторных ячеек, нагруженных на трансформаторы, последовательно соединенные выходные обмотки которых подключены ко входу демодулятора 13, 21 и ЗЯ .Иэ известных схемных решений преобразователя постоянного напряжения в квазисинусоидальное переменное наиболее близким по технической сущности является преобразователь, содержащий М инверторных ячеек, выполненных по схеме однофаэного инвертора на силовых ключах и нагруженных на трансформаторы, последовательно соединенные выходные обмотки которых подключены ко входу демодулятора, выход которого образует общий выход преобразователя, а также блок управления, содержащийпоследовательчо связанные между собой задающий генератор, делитель частоты, распреде.литель импульсов, интеграторы, 2 М-канальную схему сравнения и 2 М-канальный демодулятор, 2 М выходов которогочерез основные оконечные усилителимощности подключены к силовым ключаминверторных ячеек, причем выход генератора напряжения несущей частотычерез управляеьый генератор пилообразного напряжения связан с первымобщим входом 2 М-канальной схемы сравнения, а через триггер - с общимвходом 2 М-канального модулятора и сдополнительным оконечным усилителеммощности, выход которого подключенк силовым ключам демодулятора 33 . 15Недостатком такого преобразователя является сложность блока управления, в состав которого входит распределитель импульсов, выполненный 20 по 2 И-канальной схеме, а также 2 М интеграторов, т.е. по два интеграторав канале управленя одной инверторной ячейкой. Это приводит к сложностям при схемотехнической реализации,так как требуется точная настройкаинтеграторов, работающих в паре, дляполучения симметричных управляющихнапряжений.Цель изобретения - упрощение схе мы блока управления преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения в квазисинусоидальное переменное, содержащем М инверторных ячеек, выполненных по схеме однофазного инвертора на силовых ключах и нагруженных на трансформаторы, последовательно соединенные выходные обмотки которых подключены ко входу демодулятора, выход которого образует общий выход преобразователя, а также блок управления, содержащий последовательно соединенные междусобой задающий генератор, делитель частоты, распределитель импульсов, интеграторы, 2 М-канальную схему сравнения и 2 М-канальный моду лятор, 2 М выходов которого через основные конечные усилители мощности подсоединены к силовым ключам инвер. торных ячеек, причем выход генератора напряжения несущей частоты через 2 О управляемый генератор пилообразного напряжения связан с первым общим входом 2 М-канальной схемы сравнения, а через триггер - с общим входом 2 М-канального модулятора и с дополни д тельным оконечным усилителем мощности, выход которого подключен к силовым ключам демодулятора, блок управления снабжен усилителем-инвертором, вход которого подсоединен к управляемому генератору пилообразного напряжения, а выход - ко второму общему входу 2 М-канальной схемы сравнения, входы которой попарно связаны. При этом в качестве генератора напряжения несущей частоты может использоваться один иэ выходов делителя частоты.На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого преобразователя, на фиг. 2 - диаграммы, пояс няющие принцип работы преобразователя.Предлагаемый преобразователь постоянного напряжения в кваэисинусои"дальное переменное содержит М инвер торных ячеек 1, выполненных по схемеоднофазного инвертора в виде первой2 и второй 3 стоек силовых ключей 4и нагруженных на трансформаторы 5,последовательно соединенные выходныеобмотки которых подключены в точках б и 7 ко входу демодулятора 8,выход которого в точках 9 и 10 образует общий выход преобразователя,а также блок 11 управления, выполненный в виде последовательно соединенных междусобой задающего генератора 12, делителя 13 частоты, М-канального распределителя 14 импульсов, М интеграторов 15, 2 М-канальной схемы 16 сравнения, 2 М входов 6 Окоторой попарно связаны, и 2 М-канального модулятора 17. Генератор18 напряжения несущей частоты подключен к триггеру 19 и к управляемому генератору 20 пилообразного на пряжения, выход которого связан с первым общим входом 21 2 М-канальной схемы 16 сравнения и с усилителеминвертором 22, подсоединенным выходом ко второму общему входу 23 2 М-канальной схемы 16 сравненияВыход триггера 19 соединен с дополнительным оконечным усилителем 24 мощности, связанным с силовыми ключами демодулятора 8; и с общим входом 25 2 М-канального модулятора 17, выходы которого через основные оконечные усилители 26 мощности подключены к первым 2 и вторым 3 стойкам силовых ключей 4. Источник 27 постоянного напряжения подсоединен к инверторным ячейкам 1 в точках 28 и 29.Принцип работы предлагаемого преобразователя поясняют диаграммы, изображенные на фиг. 2. В результате деления выходного напряжения 30 задающего генератора 12 делителем 13 и последующего распределения М-канальным распределителем 14 импульсов, формируются напряжения 31 и 32, поступакщие с выходов М-канального распределителя 14 импульсов на входы М интеграторов 15. С выхода генератора 18 напряжения несущей частоты импульсное напряжение 33 поступает на вход управляемого генератора 20 пилообразного напряжения и на вход триггера 19. Выходное напряжение 34 управляемого генератора 20 пилообразного напряжения поступает на первый общий вход 21 2 М-канальной схемы 16 сравнения и на вход усилителя-инвертора 22 с коэФфициентом усиления равным 1, формирующего напряжение 35. Выход усилителя-инвертора 22 связан со вторым общим входом 23 2 М-канальной схемы 16 сравнения, которая срав-. нивает напряжения 34 и 35 с выходными напряжениями 36 и 37 М интеграторов 15. На выходах 2 М-канальной схемы 16 сравнения формируются напряжения 38, 39, 40 и 41, которые в 2 М-канальном модуляторе 17 модулируются напряжением 42, поступающим на его общий вход 25 с выхода триггера 19. С выходов 2 М-канального модулятора 17 промодулированные напряжения 43, 44, 45 и 46 поступают на управляющие входы 2 М основных оконечных усилителей 26 мощности, подключенных к первым 2 и вторым 3 стойкам силовых ключей 4 инверторных ячеек 1, В результате на выходных обмотках трансформаторов 5 инверторных ячеек 1 формируются напряжения 47 и 48, алгебраическое суммирование которых за счет последовательного соединения выходных обмоток трансформаторов 5 приводит к формированию напряжения 49, поступающего в точках б и 7 на вход демодулятора 8. Работой ключей демодулятора 8 управляет дополнительный оконечный усилитель 24 мощности, на управляющий вход которого с выхода триггера 19 поступает напряжение 42, На выходе демодулятора 8 в точках 9 и 10 формируется выходное квазисинусоидальное напряжение 50 преобразователя.Выполнение блока управления преобразователя постоянного напряжения5 в квазисинусоидальное переменное по предложенной схеме позволяет упрос,тить систему управления преобразова- теля, так как отпадает необходимость использовать в системе управления распределитель импульсов, выполненный по 2 М-канальной схеме (в предложенном техническом решении используется М-канальный распределитель импульсов) . Количество интеграторов 15 в предлагаемом. устройстве сокращается в два раза и составляет М (вместо 2 М в известном), таким образом, в каждом иэ каналов управления одной инверторной ячейки используется один 20 интегратор, при этом отпадает необходимость точного подбора и настройки пары интеграторов, работающих в одном канале управления .инверторной ячейки. 25формула изобретения1. Преобразователь постоянного напряжения в квазисинусоидальное переменное, содержащий й инверторных ячеек, выполненных по схеме однофазного инвертора на силовых ключах и нагруженных на трансформаторы, последовательно соединенные выходные35 обмотки которых подключены ко входу демодулятора, выход которого образует общий выход преобразователя, а также блок управления, содержащий последовательно авяэанные между со бой задающий генератор, делитель частоты, распределитель импульсов, интеграторы, 2 й-канальную схему сравнения и 2 М-канальный модулятор, 2 М выходов кбторого через основныеоконечные усилители мощности подсоединены к силовым ключам инверторныхячеек, причем выход генератора напряжения несущей частоты через управляемый генератор пилообразного напряжения связан с первым общим входом.2 М-канальной схемы сравнения, а через триггер - с общим входом 2 М-канального модулятора и с дополнительным оконечным усилителем мощности,выход которого подключен к силовымключам демодулятора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощенияблок управления снабжен усилителеминвертором, вход которого подсоединен к управляемому генератору пилообразного напряжения,.а выход - ко второму общему входу 2 М-канальной схемысравнения, входы которой попарносвязаны.2. Преобоазователь по п.1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве генератора напряжения несущейчастоты использован один из выходовделителя частоты,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Фридман П.М., Саркисов Г.А.Преобразователи постоянного напряжения в синусоидальное с двумя высокочастотными каналами. - Электроннаятехника в автоматике, вып. 9. М.,"Советское радио", 1977.2. Тонкаль В.Е., Мельничук Л.ПНовосельцев А.В., Дыхненко Ю.И. Метод биений и построения на его основе тиристорных преобразователей частоты с регулируемыми параметрами синусоидального напряжения. - Современные задачи преобразовательной техники. вып. 3, Киев. Институт электроники АН УССР, 1975.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2615387/24-07,кл. Н 02 М 7/48, 16.05.78.826529 иг ель Г.МыцыкМайорош Кор Состав Техред ктор Н,Швыдкая Ред акт и а ПодписноСР 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Заказ 2532/77 ВНИ и 113035, Тираж И Государственно делам изобретени осква, Ж, Рау 30о комитети открытская наб.

Смотреть

Преобразователь постоянного напряжения в квазисинусоидальное переменное