SU1272438A1 - Method of controlling output voltage of single-phase inverter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах электропитани  и электропривода дл  преобразовани  пост нного напр жени  в переменное , близкое к синусоидальной форме. Цель - - но ын1ение качества вы.ходного наир жени  нутем уменьн ени  содержани  высши.х гармоник. Дл  реализации данного способа в устройстве имеетс  генератор 5, (hop ми рук) щи i; цр моу го.1ьные имич.и.сы, выход которого соединен с входом иоресчетной с.чемы 6, ;1он ифратор 7, цодклк1ченн1 1Й к входу формировате.1  сигна.юв 8, вырабатывающего раз11он()л рные имиу.чьсы ладанной длите.:1ьиости. Имиу.чьсы с выхода формировател  иостунают на интеграторы 9 -11, вырабат1 1ваю|Цие на выходах 9.1 11.1 напр жени  треу1ольной формы в М1)меиты времени, соответствующие имиульсам на выходах 8.1, 8.2, 8.3 формировател  8. На выходах 12.1., 13.1, 14. компараторов 12, 13, 14 формн)уютс  пр моугольные одн1)11о.1Я;1ные имну.чьсы. пода1 аемые на .чогическос устройство 15, формирующее четыре сн1нала управлени  к,лючами силового коммутатора 16. Данный способ регулироваии  выходного наир жени  од11о41азно о инве)тора (С позвол ет обеспечить болыио номер и ма/юе (Л макспма.;ьпое значени.е наибо.чес nn.iiMiqacтотной гармоническо cocTaB,unomeii, iic.даваемой фильтром одиннадцато гармоники, что позвол ет мсн1, доио.пштельную нагрузку на инвертор и ис11ол1 зовать в инверторе силовой фп, с меньше уста 1овленной мощностью. 4 и.. Ю Ю СлЭ 00The invention relates to electrical engineering and can be used in power supply and electric drive systems for converting constant voltage to an alternating, close to sinusoidal form. The goal is - but the quality of the output is obtained by finding the highest harmonic content. To implement this method, the device has a generator 5, (hands), i; CRM is mono.Is imich.i.sy, the output of which is connected to the input of the recalculated common circuit 6,; 1 it if 7, connected to the input 1 signal to the input form.1 signal.yyv 8 that generates the output () () of their im.ch. .: 1yosti. Imiu.chsy from the output of the driver and descend to the integrators 9-11, output 1 1 | Cie at the outputs 9.1 11.1 triangular voltage in M1) times, corresponding to the emulses at the outputs 8.1, 8.2, 8.3 of the driver 8. At the outputs 12.1., 13.1, 14. comparators 12, 13, 14 formn) coziness rectangular one) 11o.1I; 1 and imun.chsy. served on the logic device 15, which forms four control lines to the switches of the power switch 16. This method of controlling output output of a single investor about the power source (C allows you to provide a large number and mA / mc (L maxfm.; nd value. e the most common harmonic is cocTaB, unomeii, iic. an eleventh harmonic given by the filter, which allows ms1, doio.piece load on the inverter and use the power inverter in the inverter, with less than the specified power 4 and .. S SLE 00

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах электропитани  и электропривода дл  нреобразовании посто нного напр жени  в переменное напр жение, близкое к синусоидальной форме.The invention relates to electrical engineering and can be used in power supply and electric drive systems to convert a DC voltage to an AC voltage close to a sinusoidal form.

Цель изобретени  - повышение качества выходного напр жени  путем умень1иени  относительного содержани  высших гармоник.The purpose of the invention is to improve the quality of the output voltage by reducing the relative content of higher harmonics.

На фиг. 1 показана форма выходного напр жени  на четверти периода в зависимости от коэффициента регулировани ; на фиг. 2 - блок-схема инвертора, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 3 - диаграммы, по сн ющие работу инвертора; па фиг. 4 - блок-схема логического устройства инвертора.FIG. Figure 1 shows the shape of the output voltage by a quarter period depending on the adjustment factor; in fig. 2 is a block diagram of an inverter implementing the proposed method; in fig. 3 - diagrams explaining the operation of the inverter; pas figs. 4 is a block diagram of an inverter logic unit.

Напр жение па входе силового фильтра инвертора (фиг. 1) состоит из четырех импульсов 1-4 на каждую четверть периода основной частоты. При этом импульс 2 имеет противоположную пол рность. Их пентры отсто т от начала периода основной частоты и рассто ни  , 38J/210, 525/7210 и . При регулировании амплитуды |ервой гармоники длительности импульirfThe voltage on the input voltage of the inverter power filter (Fig. 1) consists of four pulses 1-4 for every quarter of the period of the fundamental frequency. In this case, impulse 2 has the opposite polarity. Their pens are spaced from the beginning of the period of the fundamental frequency and distance, 38J / 210, 525/7210 and. When adjusting the amplitude of the first harmonic of the pulse duration

сов измен ют на величину дх Кр - коэффициент регулировани  (Кр 0...1). Согласно предлагаемому способу перва  низп1а  из высших гармоник одиннадцата  и ее амплитуда составл ет 7% от амплитуды основной гармопики.The values of the coefficients are changed by the value dx Kp - the adjustment coefficient (Kp 0 ... 1). According to the proposed method, the first harmonic of the eleventh and its amplitude is 7% of the amplitude of the basic harmonic.

Инвертор, реализующий предлагаемый способ (фиг. 2), состоит из генератора 5 импульсов, выход которого соединен с входом пересчетпой схемы 6. Выход 6.1 пересчетной схемы 6 соединен с входом дешифратора 7, выход которого соединен с входом (|)ормир()вате.1  8 сигналов. Выходы 8.1, 8.2 п 8.15 формировател  8 сигналов подключены соответственно к входам 9.1, 10.1 и 11.1 интеграторов 9--11, выходы которых соединещ соответственно с входами 12.1, 13.1 или 14.1 компараторов 12-14. Выходы 12.3, 13.3 и 14.3 компараторов 12-14 соединены с входами схемы формировани  закона управлени , выходы 15.1, 15.2 и 15.3 которой соединены с ключами силового MOCTOBOio коммутатора 16.The inverter that implements the proposed method (Fig. 2) consists of a pulse generator 5, the output of which is connected to the input of the recalculation circuit 6. Output 6.1 of the conversion circuit 6 is connected to the input of the decoder 7, the output of which is connected to the input (|) of the thermometer (). 1 8 signals. Outputs 8.1, 8.2 and 8.15 of the driver of 8 signals are connected respectively to inputs 9.1, 10.1 and 11.1 of integrators 9-11, the outputs of which are connected respectively to inputs 12.1, 13.1 or 14.1 of the comparators 12-14. The outputs 12.3, 13.3 and 14.3 of the comparators 12-14 are connected to the inputs of the control law formation circuit, the outputs 15.1, 15.2 and 15.3 of which are connected to the keys of the power MOCTOBOio switch 16.

Генератор 5 имнульсов формирует пр моугольщме импульсы длительностью Т/420. На выходах 8.1, 8.2 и 8.3 формировател  8 сигпалов вырабатываютс  разнопол рные импульсы длительностью 17Т/420 каждый. При этом на выходе 8.1 в каждую четверть периода формируетс  четыре пр моугольных разнопол рных импульса, отсто щие от начала полупериода на 14Т/420, 72Т/420, 103Т,/420 и 161Т/420. На выходах 8.2 и 8.3 (фиг. 3) формируютс  разнопол рпые пр моугольные пмпульсы, отсто пи1с от пачала периода на 351:420 и 14.11/420,The generator 5 of the pulses forms a parallel pulse pulses of duration T / 420. At outputs 8.1, 8.2 and 8.3 of the 8 sigal driver, different polarity pulses 17T / 420 each are produced. At the same time, at the output 8.1 in each quarter period, four rectangular opposite polarity pulses are formed, which are 14T / 420, 72T / 420, 103T, / 420 and 161T / 420 from the beginning of the half period. At the outputs 8.2 and 8.3 (Fig. 3), opposite-sex rectangular pmpulses are formed, separated from the time period at 351: 420 and 14.11 / 420,

2IT/420 и 155Т/420 соответственно. Импульсы с выхода формировател  8 сигналов поступают на интеграторы 9-11, которые на своих выходах 9.1, 10.1 и 11.1 вырабатывают напр жени  треугольной формы в моменты времени, соответствующие импульсам на выходах 8.1, 8.2 и 8.3 формировател  8. Напр жение треугольной формы с выходов интеграторов 9-11 подаетс  на один из в.ходов компараторов 12-14, а на другие входы компараторов подаетс  управл ющее напр жение. В результате сравнени  в мо.мепты равенства управл ющего и треугольного напр жений на выходах 12.1, 13.1 и 14.1 компараторов 12-14 формируютс  пр моугольные однопол рные импульсы , подаваемые на логическое устройство . На выходе логического устройства формируетс  четыре сигнала F. F, G и G, управл ющих ключами силового коммутатора 16. Сигналы Ри G формируют согласно логическим уравнени м2IT / 420 and 155Т / 420, respectively. The pulses from the output of the imager 8 signals are fed to the integrators 9-11, which at their outputs 9.1, 10.1 and 11.1 produce triangular voltage at the instants of time corresponding to the pulses at the outputs 8.1, 8.2 and 8.3 of the imager 8. The triangular voltage from the outputs of the integrators 9-11 is applied to one of the inputs of the comparators 12-14, and the control inputs are applied to the other inputs of the comparators. As a result of a comparison, rectangular unipolar pulses are applied to the logic unit at the output of the equality of the control and triangular voltages at the outputs 12.1, 13.1 and 14.1 of the comparators 12-14. At the output of the logic device, four signals F. F, G and G are generated that control the keys of the power switch 16. The signals Pu G are formed according to the logical equations

(BD + CD + BCD) + .(BCD); G A (BD + CD + BCD) A (BCD|. (BD + CD + BCD) +. (BCD); GA (BD + CD + BCD) A (BCD |.

Функциональна  схема /югического устройства, реализующа  данные логические уравнении, приведен. на фиг. 4.A functional diagram / yugic device that implements these logical equations is given. in fig. four.

Таким об)азом, в сравнении с известным предлагаемый сносоп регулировани ; выходного напр жени  однофазного инвертора при практически одинаковых максимальных значени х амплитуд основных гармоник позвол ет обеспечить большой номер и меньшее максимальное значение наиболее низкочастотной гармонической составл ющей , подаваемой фильтром одиннадцатой гармоникп, что позвол ет уменьшить дополпительную нагрузку на инвертор и использовать в инверторе силовой фильтр с меньmeii установленной мощностью.Thus, in comparison with the known, proposed regulation drift; output voltage of a single-phase inverter with almost equal maximum amplitudes of the main harmonics provides a large number and a smaller maximum value of the lowest-frequency harmonic component supplied by the eleventh harmonic filter, which allows reducing the additional load on the inverter and using a power filter with a smaller meii in the inverter installed capacity.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ регулировани  выходною напр жени  однофазного инвертора, прп котором н  выходе инверт(;ра (юрмируют и измен ю по длительности импульсы напр жени  на каждой четверти периода выходного напр жени , отличающийс  тем. что, с целью повышени  качества выходного напр жени  путе.м уме1П)11;онпн ,;ч,;ьного содержани  высших гархипп.. на каждой четверти нериода выхолшко напр жени  формируют четыре и.мпу, так. чтобы их центры ()Т1ТО ли от нача;;;: HLpnода соответственно на рассто ний .. 385Г/210, 52J/210 и 885Г/210, второй имнульс имеет протпиоположную пол рность, при этом в процессе регулир|;мни  амп.литуды первой гармоники от н/.л  до 18- максимального значени  .1,:1 „1ьности всех импульсов из кч1 к)1 одинаково от нул  до , при регулировании амгыитуды первой гармоники от 18 до 41% максимального значени  длительности третьего и четвертого импульсов и мен ют от до 14J/210, оставл   их положение неизменным , а длительность первого и второго импульсов оставл ют неизменной и равной 65 /210, но перемещают их центры из положений 32S/210 и 38У/210 в положени  28Й/210 и 42J /210 соответственно, при регулировании амплитуды первой гармоники от 41 до максимального значени  положени  BTopoio и четвертого импульсов оставл ют неизменными, а их длительность измен ют от 6,/210 до нул  и от до . соответс lUHiKi. д.игпмьностп первого и третьего импульсов остапл юг ней3м ен пым и и ра в н ы м и 6Jf/210 и 14,/210 соответственно, их центры г./ремещают из положений 325Г/210 и 52//72IO в по,-1ожсние и соответственно, при регулировании амплитуды первой i-армоники от до максима, ьпого значени  д; ительпости второго п четвертого импульсов, не измен   их положени , измен ют от нул  до 14 /210 и от до 34Ж/210 соответственно , причем второй импу,1ьс измен ет пол рность, а первый и третий импульсы , оставл   их длительность неизменной и равной ) и 14,sr/210 соответственно, перемещают так, что их центры переход т из положений , и в положени  и соответственно.The method of adjusting the output voltage of a single-phase inverter, which is in the output of the inverter (; pa (adjust the duration of the voltage pulses at every quarter of the output voltage period, characterized in that, in order to improve the quality of the output voltage by means of Mind1P ) 11; onpn; h;; ny content of the highest garhipp .. on each quarter of the neyrod the voltage is formed by four impu, so that their centers () T1TO do from the beginning ;;;: HLpnod respectively by distances 385G / 210, 52J / 210 and 885G / 210, the second impulse has the opposite sex of pH at the same time, in the process of regulating |; the amplitudes of the first harmonic from n / l to 18 are the maximum value .1,: 1 „1 of all the pulses from ch1 to) 1 are equally from zero to, while regulating the first harmonic amplitude from 18 to 41% of the maximum duration of the third and fourth pulses and vary from to 14J / 210, leaving their position unchanged, and the duration of the first and second pulses being left unchanged and equal to 65/210, but moving their centers from positions 32S / 210 and 38U / 210 in position 28Y / 210 and 42J / 210, respectively, while adjusting the amplitude n rvoy harmonic from 41 to a maximum value and a fourth pulse BTopoio allowed positions unchanged, and their duration varied from 6/210 to zero and from to. lUHiKi corresponds. The first and third impulses of the South-East 3m impulses and the R and N and 6Jf / 210 and 14, / 210, respectively, their centers, city / relocate from the provisions 325Г / 210 and 52 // 72IO in, - It is, and, respectively, when adjusting the amplitude of the first i-armonica from to maxim, the first value; The strengths of the second четвер fourth pulse, without changing their position, change from zero to 14/210 and from 34 / / 210, respectively, the second imp, 1cc changing polarity, and the first and third pulses, leaving their duration unchanged and equal) and 14, sr / 210, respectively, are moved so that their centers move from, and into, and respectively. -Ягт-ЧТЬ-Я -Я «2 -Yagt-cht-ya “2”