SU656177A1

SU656177A1 - Inverter control device

Info

Publication number: SU656177A1
Application number: SU762356769A
Authority: SU
Inventors: Евгений Евгеньевич Юдин; Татьяна Александровна Терещенко; Виктор Михайлович Спивак
Original assignee: Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1976-05-03
Filing date: 1976-05-03
Publication date: 1979-04-05

Description

Изобретение относитс к области электротехники , в частности, к системам управлени устройств преобразовательной техники.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular, to control systems for devices of converter equipment.

Известно устройство дл управлени инвертором с широтно-импульсной модул цией (ШИМ), содержащее задающий генератор трехфазных синусоидальных напр жений с регу.чируемы.ми амплитудой и частотой, блок модул торов и блок команд. Управл ющие напр жени с выхода задающего генератора поступают на блок модул торов, который осунхествл ет ШИМ импульсных сигналов , поступающих на тиристоры инвертора. Недостаток данной системы управлени - низка стабильность выходной частоты инвертора , обусловленна построением задающего генератора по принципу модул ции синусоидального напр жени пр моугольнымШ .A device for controlling a pulse-width modulated (PWM) inverter is known, comprising a master oscillator of three-phase sinusoidal voltages with a variable readable amplitude and frequency, a modulator unit and a command unit. Control voltages from the output of the master oscillator are fed to a modulator unit, which monitors the PWM of the pulse signals fed to the thyristors of the inverter. The disadvantage of this control system is the low stability of the output frequency of the inverter, due to the construction of the master oscillator according to the principle of modulating a sinusoidal voltage of a rectangular voltage.

Известно устройство дл управлени автономны .м инвертором с ШИМ, содержащее полупроводниковые ключи, управл емые реле, подключающие делитель частоты к запускающему входу одновибратораС2Д,A device for controlling an autonomous PWM inverter is known, containing semiconductor switches controlled by relays that connect a frequency divider to the trigger input of a C2D one-vibrator,

Недостаток устройства - низка стабильность частоты и амплитуды 1-ой гармоники выходного напр жени инвертора.The drawback of the device is the low frequency and amplitude stability of the 1st harmonic of the inverter output voltage.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению вл етс устройство дл управлени инвертором с ШИМ на интегральных схемах, содержащее преобразователь «напр жение-частота, к входу которого через потенциометр подключен источник посто нного напр жени и два счетчика - счетчик интервалов и счетчик длительности и.мпульсов, к выходам которых подключен логический блок. Логический блок состоит из схем совпадени , входы которых св заны с выходами триггеров счетчиков интервалов и длительности импульсов и схем сборки, к входам которых подсоединены выходы схе.м совпадени . На выходах схем сборки по вл ютс две последовательности импульсов, необходимых дл управлени инвертором с ШИМГЗ.The closest to the technical essence of this invention is a device for controlling an inverter with PWM on integrated circuits, containing a voltage-frequency converter, to the input of which a constant voltage source is connected via a potentiometer and two counters, the interval counter and the duration counter, are. pulses, the outputs of which are connected to a logic unit. A logic block consists of coincidence circuits, the inputs of which are connected to the outputs of trigger intervals and pulse duration counters and assembly circuits, to whose inputs the outputs of the coincidence circuit are connected. At the outputs of the assembly circuits, two sequences of pulses appear necessary to control the inverter with PWGPS.

Регулировка амплитуды 1-ой гармоники вы.чодного напр жени инвертора происходит при изменении с по.мощью потенциометра входного напр жени преобразовател The adjustment of the amplitude of the 1st harmonic of the inverter's high voltage occurs when the input voltage of the converter is changed with the potentiometer

«напр жение-частота и, следовательно, изменении частоты счетных импульсов счетчика длительности импульсов.The voltage-frequency and, therefore, the frequency change of the counting pulses of the pulse width counter.

Недостатком данного устройства вл етс то, что регулировка выходной частоты инверторов возможна путем изменени частоты счетных импульсов счетчика интервалов и при этом ширина каждого импульса широтно-модулированного напр жени не измен етс пропорционально изменению частоты , а остаетс посто нной, т. е. одновременно регулируетс и амплитуда 1 -ой гармоники выходного напр жени инвертора. Это недопустимо, например, при использовании инвертора дл питани многоскоростных электродвигателей.The disadvantage of this device is that the adjustment of the output frequency of the inverters is possible by changing the frequency of the counting pulses of the interval counter, while the width of each pulse of the width-modulated voltage does not change in proportion to the frequency change, but remains constant, i.e. the amplitude of the 1st harmonic of the inverter output voltage. This is unacceptable, for example, when using an inverter to power multi-speed electric motors.

Целью насто щего изобретени вл етс расширение области применени путем получени независимой регулировки частоты и амплитуды 1-ой гармоники выходного напр жени инвертора.The aim of the present invention is to expand the field of application by obtaining independent adjustment of the frequency and amplitude of the 1st harmonic of the output voltage of the inverter.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл управлени инвертором, содержащее преобразователь «напр жениечастота , к входу которого через потенциометр подключен источник посто нного напр жени и два счетчика - счетчик интервалов и счетчик длительности импульсов, к выходам которых подключен логический блок, дополнительно снабжено управл емым и неуправл емые делител ми частоты, входы которых подсоединены к выходу преобразовател .«напр жение-частота, а выход управл емого делител частоты подключен ко входу счетчика длительности импульсов, выход неуправл емого делител частоты - ко входу счетчика интервалов, при этом к управл ющему входу управл емого делител частоты через потенциометр подсоединен источник посто нного напр жени .The goal is achieved by the fact that a device for controlling an inverter, containing a voltage frequency converter, to the input of which a constant voltage source is connected via a potentiometer and two counters — an interval counter and a pulse duration counter — to the outputs of which a logic unit is connected, is additionally equipped with a controllable and uncontrolled frequency dividers, the inputs of which are connected to the output voltage-frequency converter, and the output of the controlled frequency splitter is connected to the input of the counter lnosti pulses uncontrolled emogo frequency divider output - to the input of the counter slot, thus to the control input of the controllable frequency divider is connected via potentiometer source of DC voltage.

На чертеже представлена структурна схема устройства дл управлени инвертором .The drawing shows a block diagram of a device for controlling an inverter.

Устройство управлени содержит преобразователь «напр жение-частота 1, вход которого св зан через потенциометр 2 с источником посто нного напр жени 3, а выход подключен к управл емому делителю частоты 4, вход управлени которого через потенциометр 5 соединен с источником посто нного напр жени 6, и к неуправл емому делителю 7. Выходы делителей 4 и 7 соединены с счетчиком длительности импульсов 8 и счетчиком интервалов 9 соответственно . Выходы счетчиков 8 и 9 подсоединены к логическому блоку 10, выходы которого вл ютс выходами системы управлени инвертора.The control unit contains a voltage-frequency converter 1, the input of which is connected via potentiometer 2 to a constant voltage source 3, and the output is connected to a controlled frequency divider 4, whose control input through potentiometer 5 is connected to a constant voltage source 6 , and to an unmanaged divider 7. The outputs of dividers 4 and 7 are connected to a pulse width counter 8 and an interval counter 9, respectively. The outputs of counters 8 and 9 are connected to logic unit 10, the outputs of which are the outputs of the inverter control system.

Импульсы с выхода преобразовател 1 «напр жение-частота через управл емый делитель 4 поступают на счетный вход счетчика 8 и через делитель 7 на счетный вход счетчика 9. Выходные сигналы триггеров счетчиков 8 и 9 поступают на логическийThe pulses from the output of the voltage-frequency converter 1 through the controlled divider 4 are fed to the counting input of the counter 8 and through the divider 7 to the counting input of the counter 9. The output signals of the trigger signals of the counters 8 and 9 go to a logical

блок 10, состо щий из элементов И-НЕ, ИЛИ-НЕ и осуществл ющий преобразование сигналов счетчиков в последовательность импульсов с ШИМ по синусоидальному закону.block 10, consisting of the elements AND-NOT, OR-NOT and converting the counter signals into a pulse sequence with PWM sinusoidally.

Частота счетных импульсов счетчика длительности 8 определ ет длительность импульсов широтно-модулированного напр жени инвертора, т. е. пропорционально величине амплитуды 1-ой гармоники напр жени инвертора .The frequency of the counting pulses of the duration counter 8 determines the duration of the pulses of the width-modulated voltage of the inverter, i.e., is proportional to the amplitude of the 1st harmonic of the voltage of the inverter.

Частота счетных импульсов счетчика интервалов 9 определ ет выходную частоту инвертора.The frequency of the counting pulses of the interval counter 9 determines the output frequency of the inverter.

Независима регулировка частоты и амплитуды 1-ой гармоники инвертора возможна при осуществлени независимой регулировки частот счетных импульсов обоих счетчиков 8 и 9.Independent adjustment of the frequency and amplitude of the 1st harmonic of the inverter is possible with the implementation of independent adjustment of the frequency of the counting pulses of both counters 8 and 9.

Регулировка выходной частоты инвертора осуществл етс с изменением величины входного напр жени преобразовател «напр жение-частота . При этом происходит пропорцион-альное изменение счетных импульсов счетчика длительности 8 и счетчика интервалов 9. Это приводит к тому, что при изменении частоты инвертора измен етс и длительность импульсов щиротно-модулированного напр жени . Таким образом, амплитуда 1-ой гармоники выходного напр жени инвертора остаетс неиз.менной при регулировке частоты.The adjustment of the inverter output frequency is carried out with a change in the input voltage of the voltage-frequency converter. In this case, a proportional change in the counting pulses of the duration counter 8 and the interval counter 9 occurs. This causes the pulse width of the modulated voltage to change as the inverter frequency changes. Thus, the amplitude of the 1st harmonic of the output voltage of the inverter remains unchanged when adjusting the frequency.

Регулировка амплитуды 1-ой гармоники выходного напр жени осуществл етс изменением коэффициента делени управл емого делител частоты 4. При этом не измен етс частота счетных импульсов счетчика 9, которые поступают на него с выхода преобразовател «напр жение-частота 1 через неуправл емый делитель частоты 7. Следовательно, при изменении амплитуды 1-ой гармоники выходного напр жени выходна частота не измен етс .Adjusting the amplitude of the 1st harmonic of the output voltage is carried out by changing the division factor of the controlled frequency divider 4. This does not change the frequency of the counting pulses of the counter 9, which arrive at it from the output of the voltage-frequency converter 1 through the uncontrolled frequency divider 7 Therefore, when the amplitude of the 1st harmonic of the output voltage changes, the output frequency does not change.

Измен ть коэффициент делени делител частоты 4 можно как кодом, так и интервалом или напр жением управлени .The division factor of frequency divider 4 can be changed either by code or by interval or control voltage.

Введение в систему управлени двух делителей частоты - управл емого и неуправл емого дает возможность независимой регулировки частоты и амплитуды 1-ой гармоники выходного напр жени инвертора. Это позвол ет расширить области применени систем управлени инвертора с ШИМ, в частности , примен ть их в инверторах, питающих многоскоростные приводы пере.менногоIntroduction to the control system of two frequency dividers, controlled and unmanaged, allows independent adjustment of the frequency and amplitude of the 1st harmonic of the inverter output voltage. This makes it possible to expand the areas of application of inverter control systems with PWM, in particular, to use them in inverters that supply multi-speed variable-speed drives.

тока.current.

Claims

1. Sandler A.S., Gussky Yu. M. Thyristor Inverters with Pulse Width

modulation for controlling asynchronous motors. M., “Energie, 1968, p. 72-92.

2. USSR Author's Certificate No. 318127, cl. H 02 M 1/08, 1971.

3. Zyubin V.F., Koteneva N.P. Inverter control system with PWM on integrated circuits. - Sb.elektronna technique in automation, vol. 6. “Soviet Radio, 1974, p. 85-89.