автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.12, диссертация на тему:Автономные инверторы напряжения с широтно-импульсной модуляцией для контрольно-испытательных комплексов

\ и

КИЕВСКИЙ политехнический институт

На правах рукописи

ШШШЧЕНКО Александр Павлович

УДК 821.314

авюношше инвертору напрянения с виротно-ишльсной

модуляцией для контрольно-испытательных комплексов

Специальность 03.03.12 - "Полцпроводниковые преобразователи электроэнергии"

Автореферат диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киев - 1992

Работа выполнена на кафедре "Теоретические основы електротехники" Киевского политехнического института

Научный руководитель - лауреат Государственной премии

Украины, доктор технических наук, профессор Сенько В.И.

Официальные оппоненты - лауреат Государственной прении

Украины, доктор технических наук, профессор Ромав З.Н.

кандидат технических наук, стараий научный сотрудник Губаревич В.Н.

Ведшее предприятие - указано в ревении специализированного Совета

Защита диссертации состоктса "¿Л.".„^£-¿$£4______ 1992 г.

в часов на ааседании специализированного Совета К 068.14.05 по присуждении ученых степеней кандидата технических наук в Киевском политехническом институте (232038,г.Киев-56, просп.Победы 37) Отзывы ( в дух экземплярах, заверенные печатью) просиы направо лвть по адресу: 23203В, г.Киев-ЗВ, просп.Победы 37, КПИ, учбному секретари

Автореферат разослан "

irf.fi 1992 г.

ИчВный секретарь специализированного Совета кандидат технических наук, доцент Б.Н.Кондра

I Отдел I

АННОТАЦИЯ

Цель» настоящей диссертационной работы является решение научной задачи исследования, разработки и внедрения в производства АМН с 111)1, используемых в качестве источников питания контрольно-испытательных комплексов, обладавших улучшенными'показателями эффективности, разработка методики анализа методов ЗИН и схемных решений цифровых систем управления АИН с ЗИН.

При достижении поставленной цели решены следующие задачи:

1. Анализ современных методов ВИН, вклвчая оценку степени использования источника питания АИН и числа коммутаций силовых кличей инвертора длз различных методов модуляции.

_2. Разработка методики построения годографов векторов ^

и У* для трехфазной сбалансированной нагрузки питавшейся от АИН с ОД.

3. Разработка новых законов модуляции с приближением годографов векторов Ф и У* •

4. Получение аналитических выражений статических потерь мощности в транзисторах инвертора для различных методов ВИЦ.

3. Разработка конкретных схем цифровых систем управления АИН с ШИН и формирователей импульсов управления силовыми транзисторами инвертора.

На зациту выносятся следувцие результаты:

1. Методика расчета и построения годографов векторов ^ и

2. Методы ВИН с двусторонним приближением годографов векторов и "У* « обеспечивавшие уменьшенное число коммутаций силовых кличей инвертора за период выходного напряжения.

3. Аналитические выражения статических потерь мощности в силовых транзисторах инвертора для современных методов модуляции, вклпчаа предложенные алгоритмы ПИИ.

4. Принципы построения цифровых систеи управления АИН с НИМ.

0БЦА2 ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш.

Развитие полупроводниковой преобразовательной техники на современном зтапа научно-технического прогресса открывает боль- • пне вознояностн по создании устройств для преобразования параметров електрической анергии. Такие преобразователи являптся неотъемлемой частьп контрольно-испытательных комплексов технологических процессов и различного электронного оборудования.

- г -

Особенность!) преобразователей электрической энергии, используемых в контрольно-испытательных комплексах, является возможность стабильного формирования как стандартных параметров алектричвской сети, так и параметров соответствущих возможным аномальным реаимам питающей сети, от которой будет запктан контролируемый объект.

Учитывая болыое многообразие технических требований к источникам контрольно-испытательных комплексов, наиболее прогрессивны структуры с автономными инверторами напряжения (ЙИН). В этом случае желательно использовать неуправляемый выпрямитель , что в целом позволяет упростить схему преобразователя и получить коэффициент моцности преобразователя близкий к единице, при этом функции регулирования частоты и амплитуды выходного напряжения преобразователя реализуется в трехфазных ЙИН.

В больяинстве случаев наряду с проведением необходимого преобразования параметров электрической энергии к таким устройствам предъявляются требования по улучженшо спектрального состава кривых Формируемых напряжений с точки зрения повыжения качества энергии на выходе статических преобразователей. Нлучженная форма кривой выходного напряжения автономных инверторов с возможностью .регулирования по частоте и напряжении достигается применением различных видов модуляции. Для этих целей достаточно жирокое применение находят методы жиротно-импульсной модуляции (ВИН) выходного напряжения.

Автономные инверторы с ВШ1, осуществляя необходимое преобразование параметров электрической энергии, выгодно отличатся использованием силовой мостовой схемы,которая обладает минимальным числом силовых элементов,дорожим использованием силовых кличей по напряжении, а также позволяет освободиться от сетевого и . выходного трансформаторов.

Несмотря на значительное колличество научных работ, посвященных вопросам анализа электромагнитных процессов в инверторах с IHK, особенностям построения систем управления, анализу спектров Формируемых кривых выходного напряжения ЙИН с ВИН, следует отметить отсутствие сравнительных оценок современных методов ВИН по числу коммутаций силовых ключей инвертора, отсутствие аналитических выражений для средних и действующих знчений токов в силовых транзисторах инвертора, необходимых в инженерных расчетах и Оценке уровня статических потерь мощности в транзисторах инвертора

для различных алгоритмов ЗИМ, отсутствие методики расчета и построения годографов векторов ^ и дащей возмояность разработки новых алгоритмов НИН, строячихся с учетом приближения векторов *)Р и недостаточнуп разработку вопросов, касавшихся особенностей цифровых систем управления автономными'инверторами, особенно в реяимах вирокодиапазонного регулирования параметров первой гармоники выходного напрявения инверторов, что затрудняет в целом проектирование АИН с ШИН для контрольно-испытательных комплексов.

Отмеченные обстоятельства свидетельствует об актуальности настояцей работы, направленной на разработку, исследование и реализации методов ВИИ выходного напряаения инверторов, используемых в качестве источников питания контрольно-испытательных комплексов.

Тема диссертации непосредственно связана с тематикой работ, проводимых на кафедре "Теоретические основы электротехники" Киевского политехнического института в соответствии с координационным планом АН Украины по проблеме "Преобразование параметров электрической энергии".

Метода исследовании.

И работе использованы нзтоди гармонического анализа, метод первой гармоники, матричный аппарат, исследования с использованием обобщенного вектора напряжений трехфазной цепи, для численных расчетов и графических построений применялись ПЭВМ .

Научная новизна.

1. Разработана методика расчета и построения годографов векторов у и ^для трехфазной нагрузки, питавцейся от ЙИН с НИМ,

2. Предловена новые алгоритмы ШШ с двусторонним приблиаени-ем годографов векторов ^ и уменьшенным числом комиутаций силовых клвчей инвертора.

.3. Получены аналитические зависимости статических потерь мощности от характера нагрузки и величины прямого тока в силовых ключах инвертора для различных методов ЗИН, вклвчая предлоаеннне алгоритмы ШШ.

4. Разработаны цифровые системы управления АИН с ВИН, реализуете одно- и двухполярнув, одно- и двусторонняя модуляция импульсов выходного направоння инверторов!

9, Предловена схема с "кратным делением нулевого вектора", позволявшая реализовать в цифровой систёмв управления вирокоди-апазонное регулирование параметров первой гармоники выходного на-

пряжения инвертора с 1ИН.

6. Разработаны схемные решения формирователей импульсов управления силовыми кличами инвертора.

Практическая ценность.

Разработанные алгоритмы 1ИМ позволяет снизить число коммутаций силовых транзисторов инвертора, а использование предложенных схемных решений цифровых систем управления позволяет реализовать современные методы ВИН с цельв повышения качества напряжения на выходе инвертора.

Реализация результатов работы в промышленности.

Результаты работы нашли практическое применение (имеются акты о внедрении) в образцах новой техники на предприятиях "Пирометр" и НПО "Волна". Создание высокоэффективных статических преобразователей, выполненных с использованием технических решений, предложенных в диссертации, позволит получить экономический аффект в сумме 40,2 тыс. рублей.

Апробация работы.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались автором и обсуждались на 4-й Всесовзной научно-технической конференции "Проблемы преобразовательной техники", г.Киев, . сентябрь 1387 г., республиканском семинаре "Устройства энергетической электроники с применением можных полевых транзисторов", г.Киев, январь 1989 г., 2-й Международной научно-технической конференции "Проблемы создания подвижного состава с асинхронными тяговыми двигателями", г.Рига, февраль 1990 г., 2-й научно-технической конференции "Устройства и системы автоматики автономных объектов", г.Красноярск, май 1990 г., 1-й Всесовзной конференции "Силовые электронные системы и устройства маломочной преобразовательной техники", г.Алма-Ата, ноябрь 1990 г., четвертом научно-техническом совещании "Проблемы электромагнитной совместимости силовых полупроводниковых преобразователей", г.Таллин, декабрь 1990 г., 5-й Всесовзной научно-технической конференции "Проблемы преобразовательной техники", г.Чернигов, сентябрь 1991г., 2-й Всесовзной научно-технической конференции по электромеханотронике, г.Санкт-Петербург, октябрь 1991г..

Пдбягкацня.

Основное содержание работы представлено в 19 печатных работах,в том числе 3 авторских свидетельствах на изобретение и 3 "положительных решениях о выдаче авторских свидетельств на изобретение.

- 3 -

Структура н обмм работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 149 страницах (96 страниц машинописного текста, 73 рисунков на 30 страницах и 4 таблиц на 3 страницах), списка литературы из 114 наименований и сени приложений на 47 страницах. Обций объем работы составляет 211 страниц.

Во введении обоснованы актуальность текы и сформулирована цель исследований, перечислены основные научные результаты, приведены положения, выносимые на защиту.

Б первой главе рассмотрены современные алгоритмы ииротно-импульсной модуляции выходного напряжения трехфазных инверторов, при этом уделено вникание качеству форыируеыого напряжения, уровни использования источника питания автономного инвертора и числу коммутаций силовых кличей инвертора, определявших динамические потери модности в транзисторных ключах, для различных методов модуляции. Выполнено исследование алгоритмов ЗИМ в автономных инверторах напряжения с использованием обобщенного вектора напряжения'трехфазной цепи. Проанализировано влияние качества выходного напряжения инвертора с ЗИН на приближение векторов и ^Р^ .

Во второй главе проведен анализ известного и предложенных автором новых алгоритмов ВИЦ с приближением векторов ^ и „

позволявших снизить число коммутаций силовых кличей инвертора за период выходного напряжения.

Третья глава посвящена анализу токов и статических потерь водности в силовых транзисторах инвертора для современных, в том числе предложенных в работе, методов жиротно-нмпульсной модуляции выходного напряжения инвертора. При атом резалась задача г.олученна аналитических выражений для статических потерь моцности в силовых кличах инвертора, необходимых в инженерных расчетах и оценки уровня потерь мощности в инверторе, для различных алгоритмов НИИ.

В четвертой главе рассмотрены особенности проектирования цифровых систем управления автономными инверторами с виротно-импульс-ной модуляцией выходного напряжения. Предложены основные узлы и функциональные схемы цифровых систем управления, реализупцих двустороннее однополяриуп и двухполярнув ПИН, структурная схема и ал горитм работа микропроцессорной системы управления инвертором с Ш по предложенному алгоритму с симметричным двусторонним приблн жением годографов векторов У и "Vй , проанализированы обжив недостатки цифровых систем управления АЙН с ИИН при осуществлении

- а -

жирокодиапазонного регулирования параметров первой гармоники выходного напряжения, для устранения которых предложена схема с "кратным делением нулевого вектора", приведены технические реие-ния реализации формирователей управлявших импульсов, являвцихся связующим звеном между системой управления и силовым клвчом инвертора.

В приложении приведены: программы расчета и графики спектра выходного напряжения ВИН с ШИК, годографов векторов V и V , токов трехфазного АИН с ШИК; программы расчета интегральных характеристик напряжения, формируемого на выходе АИН с НИН, расчета кодов длительностей импульсов для алгоритмов ВИН; технические характеристики полупроводниковых преобразователей; результаты внедрения полупроводниковых преобразователей.

ОСНОВНОЕ С0ДЕР1АНИЕ РАБОТЫ

Улучшенную форму выходного напряжения инвертора можно получить различными методами пиротно-импульсной модуляции. При этом важными характеристиками законов ЗИН является степень использования источника питания автономного инвертора и число коммутаций силовых кличей за период формируемого напряжения, определявшее динамические потери мощности в силовых клвчах АИН, На улучшение этих .показателей направлены разработки новых алгоритмов ВИН выходного напряжения инверторов.

В работе проведена разработка методов ВИН выходного напряжения трехфазных инверторов,основанная на_выборе алгоритмов формирования обобщенного вектора напряжения , являвшегося пространственно-временной характеристикой трехфазной системы. Для этого анализируется изменение во времени вектора , определяемого интегрированием обобщенного вектора напряжения по времени ")У - J У(1) dt .В асинхронном двигателе, являвшимся одним из распространенных видов нагрузки трехфазного инвертора, вектор "У будет определять вектор магнитного потока в первичной обмотке асинхронного двигателя при допущении, что напряжение на активном сопротивлении первичной обмотки пренебрежимо мало.

В случае идеальных выходных напряжений ,

иа(0=и<рт-МП(и>и иьШ = иФт-510(0)1 -25Т/3)

ис(и = ифт-5Сп(ы1 + 2 аг/з;

- 7 - _ 0

обобщенный вектор напряжения, определяемый как +иь(1)а,+и;(0а2 . где а-ежр(^т/з) , принимает вид:

= ифт-ехрОиИ:), _

а вектор У запивется в виде:УНг-§ ^р.ехр(]и>1) + У0* , где^* - начальное значение ^К* . Откуда видно, что для идеальны* фазных напряжений вектор У* ииеет постояннуп амплитуду, а годограф вектора У* представляет окружность с радиусом Г0= -^Хрт/сд .

Для трехфазного инвертора с ШИН характерна формирование дискретных значений напряжения в каядой фазе, которое зависит от состояния клпчай в стойках инвертора. В мостовом инверторе в каждой его стойке возможны два состояния силовых кличей: "1" - когда замкнут верхний силовой клвч и разомкнут нивний; и "О" - когда замкнут нимний силовой клсч и разомкнут верхний. Поэтому число возмом ных подклвчекий трехфазной нагрузки к источнику питания И<1 равно 23=В. Общее выражение для обобщенного вектора напряяения формируемого ЙИН с ЗИП запияется в виде:

^ = Цс1-ехр[}(п--1)зг/з] п — 1 6

\/п= 0 п = 0,_п = ?.

Величина и направление текучего вектора Уп остаится постоянными, а интервал его существования равен величине текущего интервала дН между первклвчениями_силовых кличей преобразователя. В зтоы случае значение вектора У запияется в виде: "У — = + "Уо . где % значение ^ в начале интервала дИ , откуда следует, что вектор У изменяется в направлении обобщенного вектора напряжения \/п . Для ненулевых обобщенных векторов^напряжения, возникающая при этом скорость перемещения вектора У пропорциональна напряженно лсточника_пнтания ЙИН . а в случае формирования нулевых векторов \/о или вектор У

будет неподвижным. _

Форма годографа вектора У за период формируемого напряжения будет зависить от алгоритма переключения силовых кличей в фазах инвертора, который определяех.последовательность создаваемых обобщенных векторов напряженно V п

В работе приведена методика расчета и построения годографов векторов ^ и У* ,а также рассмотрены формы зтих годографов дли различных законов модуляции выходного напряжения инвертора. Из проведенного анализа годографов векторов У . формируемых раз-

личными алгоритмами 1иу выходного напряжения инвертора, становится ясным, что степень приближения годографа вектора "У к Годографа идеального вектора У* , формируемого первыми гармониками напряаения в фазах инвертора, монет служить оценкой качества на-прямения с 1им, Поэтому разработка новых алгоритмов 1ии напрямвния в фазах инвертора проводится с точки зрения минимума отклонения вектора от ,

Задача разработки новых алгоритмов 1им заклочалась в выборе последовательности обобщенных векторов напряжения (из вести ненулевых и двух нулевых) и расчете длительностей их формирования таким образом, чтобы максимально приблизить годограф вектора "У к идеальной окружности годографа вектора "У* • достигнув при этом симметричной загрузки по току силовых кличей инвертора, а также повысив степень использования источника питания аин и снизив число коммутаций силовых ключей по сравнение с вирокоизвест-ной синусоидальной 1им.

В работе помимо известных алгоритмов 1им с приближением годографов векторов У и "У* проводится анализ алгоритмов 1иу с двусторонним, двусторонним оптимальным и двусторонним симметричным приближением годографов векторов "У и У* , предложенных автором. Принцип формирования импульсов напряжения в фазах инвертора и годографы векторов V и "У*на интервале [0;ЗГ/31 для одного периода несущего сигнала дТ в предложенных алгоритмах 1ин показаны на рис.1. Величины интервалов для этих алгоритмов на каждом периоде несущего сигнала дТ в зависимости от фазового угла Q, и коэффициента глубины модуляции М определяется из выражений:

¿1 =м-лт cos(a-3¡/#6), ^г = М дТ COS(Q +5i/6) , cU = fvUT-5Ln(Q)/2 ,

интервал J3 - длительность формирования нулевого вектора в начале каждого периода несущего сигнала!, для алгоритма с двусторонним оптимальным приближением годографов векторов "У и получен из

to+дТ »

условия минимизации величины^ _ Г\Лр* ^р| dt

t о* л77

отражающей степень приближения квазикруга годографа вектора у к

годографу идеального вектора У* !

JWдТ - дТМ(1 -0,5М) cos(Q -V6).

Для алгоритма с двусторонним симметричным приближением годографов векторов тр и "У*выраженив для ß принимает более простой вид:

jicMM = - dl) .

Форма напряжения для этого алгоритма 1И11 на выходе инвертора и форма годографа вектора показаны на рис.2. На рис.3 приведены зависимости коэффициента качества формируемого напряжения от коэффициента глубины модуляции U для предложенных алгоритмов ЗИП (кривые 1,2,3) и синусоидальной 1ИН с треьей гармоникой (кривые 4,5) для указанного отновения N частоты несущего сигнала к частоте первой гармоники формируемого напряжения.

В работе проведен анализ среднихТсрут и действувщих Igvr значений токов и статических потерь мощности Pvt в силовых клвчах инвертора для различных алгоритмов ВИН. Выражения для статических потерь мощности в транзисторах инвертора получены при допущении, что ток нагрузки синусоидален и в открытом состоянии транзистора мощность потерь складывается из двух составлявших:

Pvt = Pvt + Pvt ~ Uovr IcpvT + Rovt " igvt ,

где1/0ут~ напряжение насыщения силового транзистора;Rovt - Ди~ намическое сопротивление открытого транзистора. Потерями мощности в закрытом состоянии транзистора пренебрегаем.

Проведенные расчеты показали, что для алгоритма с двухполяр-ной синусоидальной с третьей гармоникой ШИН и предложенных алгоритмов ВИН с приближением годографов векторов У? и "^"уровни первой составлявшей мощности статических потерь Pvt оказывается эквивалентными для всего диапазона изменения характера нагрузки и определяются выражением:

где Im - амплитуда первой гармоники тока в нагрузке.

. Нровни второй составлявшей мощности статических потерь для этих алгоритмов ВИН несколько отличавтся. Для синусоидальной с третьей гармоникой ВИН выражение для Руг имеет вид:

Для предложенных алгоритмов ВИН с двусторонним приближением годографов векторов Ф и У*выражение Pvt принимает различный вид в

зависимости от диапазона изменение характера нагруаки Ц) I для О $ Ч>$9Г/6

р;=-14 51п(2 м(- \ +1 С05(| ■-V)+ р^ = +14 ЫПМ+1) + 4 ск(Ч>* | )-

- ^111(1^) 4 605(2^))] .

В работе получены выражения статических потерь мощности в транзисторах инвертора для известных алгоритмов ШИЫ с однополяр-ной модуляцией по синусоидальному, синусоидальному с третьей гармоникой и сложному законам модулирующей функции,которые определит несимметричную загрузку силовых ключей инвертора. Среди этих законов модуляции алгоритм НИХ со сложной формой огибающей (рис.4) также позволяет снизить число коммутаций силовых кличей инвертора, однако в силу несимметрии модулирующей функции такой алгоритм 1ИМ создает наибольвую несимметрио по уровне статических потерь мощности в силовых транзисторах инвертора для всех значений коэффициента глубины модуляции К, что подтвердил анализ получениях в работе аналитических выражений статических потерь мощности в силовых транзисторах инвертора.

Рассмотренные в работе принципы построения цифровых систем управления позволили реализовать известные и предложенные в работе алгоритмы ВИН в полностьп цифровых системах управления. На схемные решения цифровых систем управления реализующих двусторонний одно-и двухполярнув модуляции получены положительные ревении Гю зея^ви. на изобретения,

В работе рассмотрены и проанализированы общие недостатки цифровых систем управления АНН с ВИН при глубоком регулировании частоты первой гармоники выходного напряженна с пропорциональным изменением еВ амплитуды, для устранения которых предложена цифровав, схем- управления с "кратным делением нулевого вектора" (рис.С). Система управления содержит два блока памяти, в одном из которых хранятся коды жирины импульсов для трех фаз инвертора, определяющие форму.огибающей выходного напряжения для максимального аначе-ния коэффициента глубины модуляции. Второй блок памяти " (МВНВ)

определяет моменты формирования "нулевого вектора" дляш-кратного уменьшения частоты первой гармоники, пропорционально которому увеличивается число интервалов формирования "нулевых векторов". Длительность включаемого дополнительно "нулевого вектора" определяется с момента его формирования до окончания периода несущего сигнала, что позволяет увеличивать число импульсов на выходе инвертора при уменьшении частоты первой гармоники выходного напряжения с соблюдением пропорционального изменения еЭ амплитуды. Кроме кратного задания выходной частоты, система управления одеспечивает изменение периода выходного напряжения на заданное число 1/256 частей периода максимальной выходной частоты, реализуя точную регулировку значения выходной частоты инвертора.

Звеном, связывающим силовую часть инвертора с системой управления,являются формирователи импульсов управления силовыми ключами преобразователя. В работе рассмотрены принципы построения универсальных формирователей с высокочастотным заполнением формируемых импульсов управления силовыми ключами инвертора, на схемные реве-ния которых имеется авторское свидетельство и положительные решения по заявкам на изобретения.

Результаты работы использовались при разработке источников питания контрольно-испытательных комплексов на выходную мощность 1 - 3 кВЙ с частотой несущего сигнала 24 кГц для диапазона выходной частоты 50 -1000 Гц и с частотой выборки кодов формируемых импульсов 1,3 кГц для диапазона выходной частоты 2-50 Гц, провед-жих испытания в лабораторных и промывленных условиях.

основные результаты работы

1. Разработана методика расчета и построения годографов векторов' У и , которая дает возможность оценить качество напряжения, формируемого различными алгоритмами ЕШЫ, путем сравнения годографа вектора с окружностью годографа идеального вектора у''

2. Анализ способов приближения векторов ^ и У?* , и их годографов'позволил создать алгоритмы ШИН, обеспечивающие симметричную загрузку по току силовых ключей инвертора при снижении числа их переключений за период выходного напряжения.

_ 3. Среди алгоритмов 1ИИ с приближением годографов векторов

У и ""лучшее качество формируемого напряжения обеспечивают алгоритмы ВИН с двусторонним приближением годографов векторов ~)У и У*.

4. Применение алгоритмов 1ИН с приближением годографов векто-

|зов ^Р и ^позволяет сократить на 1/3 число коммутаций силовых транзисторов инвертора по сравнении с модуляцией выходного напряжения инвертора по синусоидальному закону, при равенстве частот несущего сигнала.

5. Для значений коэффициента глубины модуляции N=0,7... 1 качество напряжения, формируемого по предложмным алгоритмам ВИН с приближением годографов векторов ^Р и ^¡г *, превосходит качество напряжения формируемого синусоидальными ааконами модуляции, при равенстве числа коммутаций силовых транзисторов инвертора.

8. В работе получены аналитические зависимости для средних и действувщих значений токов в силовых кличах инвертора позволявшие оценить уровнь статических потерь мощности в силовых транзисторах инвертора при различных законах модуляции выходнога напряжения инвертора. _

7. Для алгоритмов ВИМ с приближением годографов векторов У и характерен уровень статических потерь мощности в силовых

транзисторах инвертора практически эквивалентный синусоидальной ВИН с третьей гармоникой.

0. Предложенные цифровые системы управления инвертором позволяет регулировать параметры первой гармоники выходного напряжения с ВИИ в трех режимах: регулирование частоты первой гармоники выходного напряжения с ВИН; регулирование амплитиди первой гармоники напряжения с ВИН; регулирование частоты первой гармоники выходного напряжения с пропроциональннм изменением ее амплитуды. Реализация некоторых алгоритмов ВИН возможна только с применением микропроцессорной техники,с поиоцьв которой выполнявтея необходимые математические операции по расчету кодов длительности формируемых импульсов.

9. Для цифровых ристем управления глубокое регулирования , тоты с пропорциональным изменением амплитуды первой гармоники выходного напряжения связано, в случае постоянства числа формируемых импульсов, с ухудвением качества формируемого напряжения, а, в случае сохранения постоянной частоты несущего сигнала, с требованием значительного повышения тактовой частоты системы управления инввр-. тором

10. Предложенная система управления АМН с ВИН с "кратным делением нулевого вектора" при мирокодиалажонном регулировании параметров первой гармоники выходного напряжения с выполнением закона и/^сопвЬ, позволяет улучмиуь качество выходного напряжения АИН, а

реализации системы управления не требует повыжения частоты тактового генератора и отличается простотой и доступностью элементной базы.

11. Использование устройств формирования пачек импульсов, полученных путем выпрямления переменного прямоугольного напряжения повмженной частоты, позволяет создать наиболее универсальные схемы формирователей импульсов управления силовыми транзисторами инвертора.

Всего по теме диссертации опубликовано 19 работ, основные из них:

1. Гапченко В.В., Калиниченко fi.Il., Лебеденко С.А., Святненко В.А. Устройство управления АИН с 1ИМ // Тез.докл. 5-й Всесоюзной на-уч.-тех. конф. "Проблемы преобразовательной техники",- Киев: Изд-во АН УССР, 1991.-Ч.4.-С.В-9,

2. Калиниченко А.П., Лебеденко С.А., Макаренко Н.П., Свнько В.И. Новые стратерии 1ИМ для автономных инверторов, питающих асинхронный двигатель //Материалы науч.-тех. конф, по электромехаио-тронике.-Санкт-Петербург: Изд-во АН СССР, 1991.-4.1.-С.108-109.

3. Калиниченко А.П., Лебеденко С.А., Святненко В.А., Трубицын К.В. Полумостовой силовой модуль на транзисторах со статической индукцией для систем электропитания автономных объектов // Тез. докл. 2-й науч.-тех. конф. "Устройства и системы автоматики автономных объектов".-Красноярск: Изд-во Красноярского филиала

АН СССР, 1990.-С.137-138.

4. Калиниченко А.П., Лебеденко С.А., Сенько В.И. Выбор новых стратегий ВИИ для трехфазных инверторов //Тез. докл. 3-й Всесоюзной науч.-тех, конф. "Проблемы преобразовательной техники",-Киев: Изд-во АН УССР, 1991.-4.4.-С.70-72.

5. Калиниченко А.П.. Макаренко Н.П., Святненко В.А., Сенько В.И. Принципы построения систем управления автономными инверторами.с жиротно-импульсной модуляцией //Сб. науч.тр. "Преобразование параметров электрической энергии в энергетических и технологических установках",-Киев: Ин-т электродинамики АН УССР, 1991.-С.11-1В. , •

В. Калиниченко А.П., Макаренко Н.П., Сенько В.И. Цифровая сис+ема управления инвертором с ВИН для частотно-регулируемого электропривода/Лез. докл. 2-й Международной науч.-тех. конф."Проблемы создания подвижного состава с асинхронными тяговыми двигателя-ми"(Рига, 1990).-М.Изд-во "Информэлектро",1990.-С.56-57. 7. Сенько В.И., Макаренко Н.П., Лебеденко С.А., Калиниченко А.П.

Цифровая система управления автономным инвертором для частотно-регулиркг^мого электропривода //Информационно-измерительные устройства и системы прокатных станов:-Сб.науч,тр.- Киев,1990.-С.119-123.

8. Сенько В.И., Смирнов B.C., Калиниченко Й.П., йозоляко fl.й.Принципы построения систем управления авто 'мными инверторами с ВИН, используоцих метод "деления нулевого вектора"//Твз.докл. 4-го науч.-тех. совещания "Проблемы елвктромагнитной совместимости силовых полупроводниковых преобразователей".-г Таллин:Изд-во ЙН Эстонии, 1990.-С.34.

9. Сенька В.И., Смирнов B.C., Макаренко Н.П., Калиниченко ft.П. Метод "деления нулевого вектора" в цифровых системах управления автономных инверторов напряжения для электропривода// Твз.докд. 2-й науч.-техн. конф. "Устройства и системы автоматики автономных объектов".- Красноярск: Изд-во Красноярского филиала АН СССР,1990.-С.136.

10.А.с. 1524137 СССР, Ш Н 02 И 1/08.Устройство для управления силовым клвчом преобразователя/ В.В.Семенов, А.П.Калиниченко, А.Г.Воронин, К.О.Тцрывев - Опубл.23.11.09,бол. Н 43.

И.Заявка 4784342/07 СССР, ИКИ Н 02 К 1/0В. Форикрователь управлявших импульсов/Л.И,Сенько, fi.П.Калиниченко - Реганнео выдачи авторского свидетельства от 21.11.90.

12.Заявка 4B84504/07 СССР, Ш й 02 Ы 1/08. Устройство для управ- ' ления силовым полупроводниковым клвчом / В.Н.Сенько, Н.П.Нака-ренко, В.А.Святненко.й.П.Калиниченко - Реиение о выдаче авторского свидетельства от 13.08,91.

13.Заявка 4880639/21 СССР, Ш Н 03 К 7/0В. 1иротно-иипульский модулятор/ В.И.Сенько,В.С.Смирнов, А.А.Ноаоляко, А.П.Калиниченко, К.В.Трубицын - Рввеии« о выдаче авторского свидетельства от 30.

14.Заявка 4B84S62/21 СССР, НКИ Н 03 К 7/08. Виротно-импульсный модулятор/ В.И.Сенько, В.С.Смирнов, К.В.Трубицын, А.П.Калиниченко, А.А.Козоляко -Ремение о выдаче авторского свидетельства от 30, 10,91.

10.91

•О)

гоЭографы \ \y.uy»

Рмс.1

М К

оУ__

'.иЛвИНИЕ'

Щ_в> с

дТ

Двусторонний

«Р^ Врт'Г.'Д р ЯЯИ ' ¿Г КТГф г

рзд I

дТ

И

Двусторонний оптимальный

Ы.2

чтит::

Lя 1в

б) ^¡ЛЩ

' КШ г

дТ

Двусторонний симметричный

Ж ^М^ИЕЗИДО!

а)

О 1.0

1 1 о

0 1 1

б)

Рмс.2

1 оо

ОО 1

1 О 1

над

5-

1 - двусторонний '

2 - двусторонний симметричный

3 - дв}-горонний оптимальный 4,5 - синусоидальный с третьей

гармоникой

'2 N»30 для кривых 1+4 с3

для кривой 5

Рис.3

0,2 0,Ц 0,6 0,8 1 М

:шш! | 'тшш

о аг 1>9г

Рис. А

ПИ

коЭт XI

мш

1ч

Г

ш

¿0

С

№

Формирователь. 1ШШ

теь« -ЗЬ

блокировка счета

запись кодов 1ШШ

формирователь "нулевого вектора^

Рис. 5