[go: up one dir, main page]

SU1107250A1 - Device for adjusting inverter with variable output frequency - Google Patents

Device for adjusting inverter with variable output frequency Download PDF

Info

Publication number
SU1107250A1
SU1107250A1 SU833598872A SU3598872A SU1107250A1 SU 1107250 A1 SU1107250 A1 SU 1107250A1 SU 833598872 A SU833598872 A SU 833598872A SU 3598872 A SU3598872 A SU 3598872A SU 1107250 A1 SU1107250 A1 SU 1107250A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
voltage
comparator
additional
integrator
Prior art date
Application number
SU833598872A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Александрович Дмитренко
Ефим Абрамович Маранец
Валентин Игоревич Олещук
Original Assignee
Отдел Энергетической Кибернетики Ан Мсср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Отдел Энергетической Кибернетики Ан Мсср filed Critical Отдел Энергетической Кибернетики Ан Мсср
Priority to SU833598872A priority Critical patent/SU1107250A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1107250A1 publication Critical patent/SU1107250A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ С ПЕРЕМЕННОЙ ВЫХОДНОЙ ЧАСТОТОЙ, содержащее источник управл ющего напр жени , соединенный с первым входом компаратора, св занного с первым входом распределител , генератор тактовых импульсов, присоединенный к двухразр дному счетчику, соответствующие выходы которого подключены к счетному входу триггера с раздельной установкой , первому входу ди- ъюнктора и распределителю, интегратор, соединенньш с вторым входом компаратора и пороговым узлом, св занным с вторым входом дизъюпктора, подсоединенного к первому установочному входу триггера, ВЬЕХОД которого подключен к коммутатору пол рности напр жени , отличающеес   тем, что, с целью улучшени  гармонического состава выходного напр жени  инвертора, оно снабжено источником посто нного напр жени , последовательно соединенными дополнительным коммутатором пол рно ти напр жени , дополнительным интеграi тором, сумматора и дополнительного компаратора, выход которого подсое (Л динен к второму установочному входу триггера, причем дополнительный с коммутатор пол рности напр жени  св зан с генератором тактовых импульсов , второй вход сумматора соединен с источником посто нного нэпр жени , а второй вход дополнитальг ного компаратора св зан с основным интегратором. N9 СПA DEVICE FOR CONTROLLING AN INVERTER WITH A VARIABLE OUTPUT FREQUENCY, containing a source of control voltage connected to the first input of a comparator connected to the first input of the distributor, a clock generator connected to a two-digit counter, the corresponding outputs of which are connected to the counting input of a trigger with separate installation , the first input of the disjunctor and the distributor, the integrator connected to the second input of the comparator and the threshold node connected to the second input of the disjupctor, A trigger for the first installation input, the VIDEO IN which is connected to the polarity switch, is characterized in that, in order to improve the harmonic composition of the inverter output voltage, it is supplied with a constant voltage source connected in series by an additional voltage switch, an additional integrator, an adder and an additional comparator, the output of which is a subnet (L is connected to the second setup input of the trigger, and the additional one with a polarity switch, for example tim coupled to the clock generator, the second input of the adder is connected to a source of DC voltage NESA and the second input dopolnitalg Nogo comparator coupled to the main integrator. N9 SP

Description

Изобретение относитс  к электро технике и может быть использовано в системах частотно-регулируемого электропривода на базе автономных инверторов напр жени . Известно устройство дл  управлени  инвертором напр жени , содержащее задающий генератор, пересчетное кольцо, модул тор и распределитель 1 . Однако это устройство не обеспе чивает посто нства частоты коммута ции вентилей схемы при изменени х выходной частоты, при формировании однопол рного выходного напр жени  в р де режимов таких схем возможна перегрузка контуров коммутации сил вых . Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  управлени  однофазным инвертором, содержащее интегратор, соединенный с компаратором и пороговыми , выход п вого из которых соединен с входом триггера непосредственноj а выход другого - через дизъюнктор, выход триггера через коммутатор подключе к интегратору, генератор тактовых импульсов соединен со счетчиком, выход которого соединен с распреде лителем, при помощи которого формирование выходного сигнала инвертора с переменной выходной частотой осуществл етс  при практически посто нной частоте коммутации вентилей 2 . Однако выходное напр жение инвер тора синтезируетс  из импульсов одинаковой длительности и характеризуетс  наличием в спектре значительных по амплитуде паразитных гар монических составл ющих, близких к основной. Целью изобретени   вл етс  улучшение гармонического состава выходного напр жени  инвертора. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  управлени  инвертором с переменной выходной частотой, содержащее источник управ л ющего напр жени , соединенный с первым входом компаратора, св занно го с первым входом распределител , генератор тактовых импульсов, присо диненный к двухразр дному счетчику, соответствующие выходы которого под ключены к счетному входу триггера с разделительной установкой, первом входу дизъюнктора и распределителю. интегратор, соединенный с вторым входом компаратора и пороговым узлом , св занным с вторым входом дизъюрп :тора, подсоединенным к первому установочному входу триггера, выход которого подключен к коммутатору пол рности напр жени , св занного с интегратором, снабжено источником посто нного напр жени  и последовательно соединенными дополнительным коммутатором пол рности напр жени , дополнительным интегратором , сумматором и дополнительным компаратором, выход которого подсоединен к второму установочному входу триггера, причем дополнительный коммутатор пол рности св зан с генератором тактовых импульсов, второй вход сумматора соединен с источником посто нного напр жени , а второй вход дополнительного компаратора св зан с основным интегратором . На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие принцип работы устройства. Интегратор 1 св зан с основным компаратором 2 и пороговым узлом 3. На второй вход компаратора 2 приходит сигнал источника 4 управл ющего напр жени . Генератор 5 тактовых импульсов соединен с двухразр дным счетчиком 6, пр мой и инверсный выходы младшего разр да которого соединены соответственно со счетным входом триггера 7 и с дизъюнктором 8, выход старшего разр да счетчика 6 св зан с рас тределителем 9 управл ющих импульсов, на который приходит также сигнал от компаратора 2. Триггер 7 св зан с коммутатором 10 пол рности напр жени  , соединенным с интегратором 1. Вход второго коммутатора 11 пол рности напр жени - св зан с генератором 5, а выход - с вторым интегратором 12, св занным с сумматором 13, к которому подсоединен также источник 14 по-сто нного напр жени . Сумматор 13 подключен к входу компаратора 15, соединенного с вторым установочным входом триггера 7, на второй вход компаратора 15 поступает сигнал от интегратора 1. Частота импульсов генератора 5 тактовых импульсов определ ет выходную частоту инвертора, на каждом полупериоде выходного напр жени  генератором 5 вырабатываетс  по два импульса (в начале полупериода и в его середине, соответственно в моменты О и -на фиг. 2). Соответственно в начале и в сере дине полупериодов по командам генератора 5 периодически перебрасываетс  коммутатор 11 пол рности, зар жаю1ций интегратор 12, выходной сигнал которого, просуммированный в сумматоре 13 с посто нным напр жением источника 14, обозначен U (фиг. 2). Одновременно в системе в соответствии с командами триггера 7 осуществл етс  формирование напр же ни  интегратора 1 с формой, близкой к пилообразной (сигнал U). Переклю чени  триггера 7, перебрасывающего коммутатор 10 интегратора 1, происход т в моменты поступлени  сигналов от дизъюнктора 8 и компаратора 15 на Кс1ждый из двух установочных входов, а также в середине каждого полупериода, в момент прихода очередного сигнала с выхода младшего разр да счетчика 6, св занного с генератором 5. Минимальную величину напр жени  интегратора 1 фиксирует пороговый узел 3, св занный с дизъюнктором 8 Максимальное пороговое напр жение интегратора 1 фиксируетс  компаратором 15, вьшолн ющим функцию второ го порогового узла, в моменты равен ства сигнала с медленно нараста щим-спадающим напр жением Амплитуда сигнала U., , имеющего посто  В ную крутизну, при этом линейно увеличиваетс  от начала полупериода к его середине. Благодар  этому соот ветственно увеличиваютс  (фиг. 2) длительности вькодных импульсов, фронты которых вырабатываютс  в мо менты равенства сигналов U В данном случае рост величины выход ного напр жени  наблкдаетс  при уменьшении амплитуды сигнала U бл ка 4. Крива  выходного напр жени  симметрична на полупериоде, центральныр на полупериоде и шульс в большинстве режимов работы при этом имеет максимальную длитапьность. Посто нное напр жение источника 14 и выбираетс  в основном из услови  формировани  в выходной кривой нулевой паузы требуемой длительности в начале и в конце каждого полупериода. Коммутатор 11 пол рности , напр жение которого, зар жающее интегратор 12, имеет стабильную величину , может быть выполнен на базе простейшей спусковой схемы, срабатывающей от тактовых импульсов генератора 5. Крутизна выходного пилообразного сигнала интегратора 12 должна выбиратьс  исход  из заданного диапазона изменени  выходной частоты инвертора и требований к гармоническому составу его выходного напр жени . Таким образом, использование предложенного устройства позвол ет на всем диапазоне регулировани  частоты и величины напр жени  осущестг вить достаточно простыми схемат ическими методами косвенную широтноимпульсную модул цию (ШИМ) кривой однопол рного выходного напр жени  инверторов и тем самым заметно улучшить его гармонический состав. В известном устройстве крива  напр жени  существенно дополнительно искажена из-за переменной (уменьшенной ) длительности центрального на полупериоде импульса. Так, при формировании кривой напр жени  из п ти импульсов на полупериоде расчетна  величина коэффициента гармоник напр жени  при значени х коэффициента регулировани  0,8 дл  рассмотренного варианта равна 0,78, а при использовании известного устройства 1,02, при шести импульсах на полупериоде соответственно 0,72 и 0,93, при этом уменьшаютс  и амплитуды паразитных гармонических составл ющих спектра, ближайших К основной гармонике.The invention relates to electrical engineering and can be used in variable frequency drive systems based on autonomous voltage inverters. A device for controlling a voltage inverter is known, comprising a master oscillator, a conversion ring, a modulator and a distributor 1. However, this device does not provide a constant for the switching frequency of the circuit valves when the output frequency changes, and if a single-pole output voltage is formed in a number of modes of such circuits, overloading of the switching circuits of the output voltages is possible. Closest to the invention is a device for controlling a single-phase inverter containing an integrator connected to a comparator and a threshold, the output of which is connected to the trigger input directly and the output of the other through a disjunctor, the output of the trigger through a switch connected to the integrator, a clock generator connected with a counter, the output of which is connected to a distributor, whereby the output signal of a variable output frequency inverter is formed at almost a constant switching frequency of 2 valves. However, the output voltage of the inverter is synthesized from pulses of the same duration and is characterized by the presence of parasitic harmonic components of considerable amplitude, close to the fundamental one, in the spectrum. The aim of the invention is to improve the harmonic composition of the inverter output voltage. The goal is achieved by the fact that a device for controlling an inverter with a variable output frequency, containing a source of control voltage connected to the first input of a comparator connected to the first input of the distributor, a clock generator connected to a two-bit counter, the corresponding outputs which are connected to the counting input of the trigger with the separation installation, the first input of the disjunctor and the distributor. the integrator connected to the second input of the comparator and the threshold node connected to the second input of the disjoint: torus connected to the first setup input of the trigger, the output of which is connected to the polarizer of the voltage connected to the integrator, is supplied with a constant voltage source and in series connected by an additional switch voltage polarity, an additional integrator, an adder and an additional comparator, the output of which is connected to the second installation input of the trigger, moreover ADDITIONAL polarity switch coupled to the clock generator, the second input of the adder is connected to a source of DC voltage, a second input of the additional comparator is coupled to the main integrator. FIG. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 - timing diagrams explaining the principle of operation of the device. The integrator 1 is connected to the main comparator 2 and the threshold node 3. To the second input of the comparator 2 comes a signal from the source 4 of the control voltage. The clock pulse generator 5 is connected to a two-digit counter 6, the direct and inverse outputs of the lower bit of which are connected respectively to the counting input of the trigger 7 and to the disjunctor 8, the high output of the counter 6 is connected to the distributor 9 control pulses to which signal also comes from comparator 2. The trigger 7 is connected to the voltage switch 10 connected to the integrator 1. The input of the second voltage switch 11 is connected to the generator 5, and the output to the second integrator 12 connected to amounts a torus 13, which is also coupled to a source 14 to a hundred-DC voltage. The adder 13 is connected to the input of the comparator 15 connected to the second setup input of the trigger 7, the second input of the comparator 15 receives a signal from the integrator 1. The pulse frequency of the generator 5 clock pulses determines the output frequency of the inverter, on each half-period of the output voltage the generator 5 produces two impulse (at the beginning of the half period and in its middle, respectively, at times O and -in Fig. 2). Accordingly, at the beginning and in the middle of half periods, according to the commands of the generator 5, the polarity switch 11 periodically circulates, charging the integrator 12, whose output signal, summed in the adder 13 with a constant voltage source 14, is denoted by U (Fig. 2). At the same time, in the system, in accordance with the commands of the trigger 7, the integrator 1 is formed with a shape close to the sawtooth (signal U). The switchings of the trigger 7, transferring the switchboard 10 of the integrator 1, occur at the moments of arrival of signals from the disjunctor 8 and the comparator 15 to X1 each of the two setup inputs, as well as in the middle of each half-period, at the time of the arrival of the next signal from the low-order counter 6, associated with the generator 5. The minimum voltage of the integrator 1 is fixed by the threshold node 3 associated with the disjunctor 8 The maximum threshold voltage of the integrator 1 is fixed by the comparator 15, which performs the function of the second threshold On a node, at times of signal equalization with a slowly rising and falling voltage, the amplitude of the signal U., having a constant slope, increases linearly from the beginning of the half period to its middle. Due to this, respectively, the duration of the pulse pulses, whose fronts are generated at the time of equality of signals U, increases accordingly (Fig. 2). In this case, the increase in the value of the output voltage increases when the amplitude of the signal U of the block 4 decreases. The output voltage curve is symmetrical over a half-period, the central half-time and shulse in most modes of operation at the same time has a maximum duration. The constant voltage of source 14 and is chosen mainly from the condition of forming in the output zero-pause curve of the required duration at the beginning and at the end of each half-period. The polarity switch 11, the voltage of which charging the integrator 12, has a stable value, can be performed based on the simplest trigger circuit triggered by the clock pulses of the generator 5. The steepness of the output sawtooth signal of the integrator 12 should be selected based on the predetermined range of the inverter output frequency and requirements for the harmonic composition of its output voltage. Thus, the use of the proposed device allows for the entire frequency control range and voltage magnitude to achieve, using rather simple schematic methods, indirect pulse-width modulation (PWM) of the unipolar output voltage of the inverters and thereby significantly improve its harmonic composition. In the known device, the voltage curve is significantly additionally distorted due to the variable (reduced) duration of the central half-period of the pulse. Thus, when a voltage curve is formed from five pulses at half-period, the calculated value of the voltage harmonic coefficient at the adjustment coefficient values of 0.8 for the considered variant is 0.78, and when using the known device 1.02, at six pulses at the half-period, respectively 0.72 and 0.93, while the amplitudes of the parasitic harmonic components of the spectrum closest to the fundamental harmonic are reduced.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ С ПЕРЕМЕННОЙ ВЫХОДНОЙ ЧАСТОТОЙ, содержащее источник управляющего напряжения, соединенный с первым входом компаратора, связанного с первым входом распределителя, генератор тактовых импульсов, присоединенный к двухразрядному счетчику, соответствующие выходы которого подключены к счетному входу триггера с раздельной установкой, первому входу ди°ъюнктора и распределителю, интегратор, соединенный с вторым входом компаратора и пороговым узлом, связанным с вторым входом дизъюнктора, подсоединенного к первому установочному входу триггера, выход которого подключен к коммутатору полярности напряжения, отличающеес я тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения инвертора, оно снабжено источником постоянного напряжения, последовательно соединенными дополнительным коммутатором полярности напряжения, дополнительным интегратором, сумматора и дополнительного компаратора, выход которого подсоединен к второму установочному входу триггера, причем дополнительный коммутатор полярности напряжения связан с генератором тактовых импульсов, второй вход сумматора соединен с источником постоянного напряжения, а второй вход дополнитель: ного компаратора связан с основным интегратором.DEVICE FOR CONTROLLING AN INVERTER WITH A VARIABLE OUTPUT FREQUENCY, containing a control voltage source connected to the first input of a comparator connected to the first input of the distributor, a clock pulse generator connected to a two-bit counter, the corresponding outputs of which are connected to the counting input of a trigger with separate installation, the first input ° of the junction and distributor, an integrator connected to the second input of the comparator and a threshold node associated with the second input of the disjunctor connected to the first installation input of the trigger, the output of which is connected to a voltage polarity switch, characterized in that, in order to improve the harmonic composition of the inverter output voltage, it is equipped with a constant voltage source, connected in series with an additional voltage polarity switch, an additional integrator, adder and additional comparator, output which is connected to the second installation input of the trigger, and an additional voltage polarity switch is connected to the generator Hur clock pulses, the second input of the adder is connected to a source of DC voltage, and the second additional input: Nogo comparator connected to the main integrator. φη./φη. / SU m. 1107250SU m. 1107250
SU833598872A 1983-03-21 1983-03-21 Device for adjusting inverter with variable output frequency SU1107250A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833598872A SU1107250A1 (en) 1983-03-21 1983-03-21 Device for adjusting inverter with variable output frequency

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833598872A SU1107250A1 (en) 1983-03-21 1983-03-21 Device for adjusting inverter with variable output frequency

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1107250A1 true SU1107250A1 (en) 1984-08-07

Family

ID=21066106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833598872A SU1107250A1 (en) 1983-03-21 1983-03-21 Device for adjusting inverter with variable output frequency

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1107250A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Капашников В.Е. и др. Системы управлени автономными инверторами, М. , 1974, с. 91. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке № 3476555, кл. Н 02 Р 13/18, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1107250A1 (en) Device for adjusting inverter with variable output frequency
SU1062838A1 (en) Control device for single-phase voltage inverter
SU1239809A1 (en) Device for controlling adjustable bridge voltage inverter
SU1229931A1 (en) Device for controlling self-excited inverter with tracking
SU1104638A1 (en) Device for adjusting semi-bridge voltage inverter
SU1434529A1 (en) Device for controlling phase-pulse-modulated inverter
SU1677824A1 (en) Method of control of three-phase single-bridge inverter
SU1716591A1 (en) Pulse-width regulator of current
SU1206932A1 (en) Device for controlling self-excited controlled voltage inverter
SU1095406A1 (en) Three-phase regulator
SU851732A1 (en) Device for control of valve-type converter
SU1185551A1 (en) Inverter control device
SU1201997A1 (en) Device for controlling inverter with pulse-width modulation
SU817902A1 (en) Device for shaping multi-step quasisinusoidal three-phase voltage
SU1019574A1 (en) Device for controlling three-phase rectifier-valve converter
SU1279027A1 (en) Stabilized d.c.voltage converter
SU788333A1 (en) Method of control of power-diode converter with direct coupling
SU1646026A1 (en) Device for controlling transformer converting d.c.voltage into voltage of preset shape
SU1069104A1 (en) Frequency converter
SU1511825A1 (en) Discrete phase-shifting device
SU1102014A1 (en) Method of adjusting self-excited voltage inverter
SU1374378A2 (en) Inverter control device
SU1192072A1 (en) Device for controlling m-phase inverter
SU1127070A1 (en) Device for adjusting frequency converter with direct coupling
SU138969A1 (en) Frequency grid generator