Patent RU-117747-U1 (RU)
Title: Устройство для управления трехфазным автономным инвертором с помощью векторной шим
IPC: H02M7/00
Filed: 2011-12-21
Granted: 2012-06-27
Abstract: Устройство для управления трехфазным автономным инвертором с помощью векторной ШИМ относится к преобразовательной технике и может быть использована для управления автономными инверторами напряжения посредством «векторной» ШИМ, которая реализуется с использованием цифровых технологий. 
     Задача полезной модели - создание устройства цифрового управления с помощью векторной ШИМ, не использующего микропроцессор или цифровой сигнальный процессор с программными инструкциями, и вследствие этого, повышение производительности, гибкости и надежности устройства с одновременным снижением габаритов и стоимости. 
     Заявляемое устройство для цифрового управления трехфазным автономным инвертором с помощью векторной ШИМ, при которой формируются коэффициенты модуляции, а также цифровые задающие коэффициенты фазных разверток ШИМ на интервалах включенного состояния верхних ключей пассивных фаз и задающие коэффициенты фазных разверток ШИМ на интервалах включенного состояния нижних ключей пассивных фаз, содержит аналого-цифровой преобразователь 8, выполненный с возможностью преобразования напряжения ошибки в m-разрядный цифровой код управления выходными линейными напряжениями инвертора (код коэффициента модуляции), устройство для подачи управляющих сигналов к ключам инвертора, цифровой генератор пилообразной развертки (ЦГПР) 13, компаратор и программируемые логические схемы, формирующие управляющие сигналы, реализуемые посредством программируемых логических устройств. Компаратор выполнен в виде 2n цифровых схем сравнения (ЦСС) 11 1 -11n, и 12 1 -12n уставками для которых являются коды 2n задающих коэффициентов разверток ШИМ активных фаз, сформированных двумя группами логических матриц, из которых первая группа из n логических матриц (по числу ШИМ-интервалов разбиения интервала   основной частоты) 9 1 -9n содержит заранее вычисленные значения коэффициентов А B  фазных разверток активных фаз ШИМ на интервалах - выходной частоты включенного состояния верхних ключей пассивных фаз инвертора, соответствующие каждому значению m-разрядного кода АЦП, а вторая группа из n логических матриц 10 1 -10n содержит заранее вычисленные значения коэффициентов А Н  фазных разверток ШИМ активных фаз на интервалах   (выходной частоты) включенного состояния нижних ключей пассивных фаз инвертора, соответствующих каждому значению m-разрядного кода АЦП. При этом в устройство введены последовательно соединенные высокочастотный (ВЧ) 17 и низкочастотный (НЧ) 19 регистры сдвига, распределитель импульсов 18 и два логических устройства 15 и 16, коммутирующие результирующие импульсы указанных ЦСС на соответствующие входы распределителя импульсов по команде ВЧ регистра сдвига, автономный задающий генератор 14 и устройство внешней синхронизации 20, подключенное к ЦГПР, а также к ВЧ и НЧ регистрам сдвига. Выходы указанных двух групп логических матриц соединены с первыми входами ЦСС, на вторые входы которых поступают сигналы с ЦГПР, а выходы ЦСС связаны с первыми входами двух логических устройств, на вторые входы которых поступает последовательность импульсов с ВЧ регистра сдвига, выходы указанных двух логических устройств соединены с соответствующими входами распределителя импульсов, другие входы которого связаны с выходами НЧ регистра сдвига, и через группу 21 схем И-НЕ - с ключами трехфазного инвертор 1а, а выход автономного задающего генератора подключен к ЦГПР, выход которого соединен с ВЧ регистром сдвига. 
     Техническим результатом указанного решения является возможность реализовать функции всех указанных устройств, за исключением устройства внешней синхронизации и автономного задающего генератора, в одной программируемой логической интегральной схеме, при этом, формирование для ШИМ преобразования коэффициентов фазных разверток производится не вычислением в функции от задающего коэффициента модуляции, а использованием предварительно запрограммированных логических матриц, в результате чего увеличивается быстродействие в условиях высокочастотного ШИМ-преобразования, а следовательно, адекватное и быстрое реагирование замкнутых систем на возмущающее воздействие, уменьшаются искажения выходного напряжения автономного инвертора.