6.1.3. Схема управления трехфазным инвертором
Функциональная схема трехфазного инвертора приведена на рис. 6.6. Один из вариантов принципиальной схемы управления инвертором приведен на рис. 6.7. Приведенная принципиальная схема является листингом модели трехфазного инвертора в программе Electronics Workbench 5.
Схема управления инвертором состоит из счетчика (микросхема DD1) с генератором тактовых импульсов и двухступенчатого дешифратора. Первая ступень дешифратора (микросхемы DD2,DD3) преобразует двоичный код счетчика в единичный и обеспечивает сброс счетчика из 12-го в нулевое состояние. Вторая ступень дешифратора (DD5,…DD9) формирует из единичного кода управляющие сигналы для силовых транзисторов инвертора. Для отпирания транзисторов VT1, VT3, VT5 требуются дополнительные согласующие транзисторы VT7, VT8, VT9.
Рис. 6.6. Функциональная схема трехфазного инвертора
Рис. 6.6. Принципиальная схема трехфазного инвертора с углом отпирания транзисторов 150 эл. гра
Рис. 7. Временные диаграммы работы схемы управления инвертором
Микросхема 7469 (два 4-х разрядных двоичных счетчика)
Микросхема состоит из двух независимых 4-х разрядных нереверсивных суммирующих двоичных счетчиков. Первый триггер первого счетчика не связан внутри микросхемы со вторым триггером (то есть может работать независимо). Назначение выводов:
VCC – положительное напряжение питания (5В);
GND – общая точка напряжения питания;
1CLKA, 1CLKB – счетные входы первого и второго триггера первого двоичного счетчика (счет по заднему фронту импульса); 2CLK – счетный вход второго двоичного счетчика; 1CLR’, 2CLR’ – входы установки нуля (установка осуществляется нулевым уровнем); 1QA,…,1QD, 2QA,…,2QD – выходы счетчиков (А– младший, D– старший).
Микросхема 7430 (8-входовой элемент И-НЕ)
A, B,…,H – входы элемента; Y – выход.
Реализуемая
функция
.
Элемент И-НЕ можно считать элементом ИЛИ для инвертированных значений входных переменных.
Микросхема 7442 (дешифратор двоично-десятичного кода в инвертированный единичный)
A, B, C, D – входы двоично-десятичного кода;
0, 1,…, 9 – выходы единичного кода.
На выходе, номер которого соответствует входному коду, сигнал нулевого уровня, а на остальных выходах единичного уровня.
6.1.4. Связь фазных и линейных параметров нагрузки
При моделировании выводятся фазные и линейные токи и напряжения. Подразумевается, что существуют два варианта включения нагрузки: звездой и треугольником. За базовые (единичные) значения приняты: напряжение постоянного тока Ud и линейное сопротивление RЛ (сопротивление фазы при нагрузке, включенной треугольником).
При одинаковой мощности нагрузки соотношение фазных сопротивлений, включенных звездой, с линейными сопротивлениями, включенных треугольником, найдем из следующих соображений:
Полная мощность нагрузки, включенной треугольником
; (6.7)
Полная мощность нагрузки, включенной звездой
; (6.8)
,
соответственно
.
Отсюда получим
,
. (6.9)
Следует отметить, что полученные соотношения справедливы только для первых гармоник. Гармонический состав фазных и линейных токов в общем случае может отличаться, если в линейных токах есть гармоники кратные трем. В фазных токах, если все три фазы подключены к источнику Ud, гармоники кратные трем имеют одинаковый фазовый сдвиг для фаз А, В, С и без нулевого провода протекать не могут, то есть отсутствуют. Однако и в линейных напряжениях и токах согласно формуле (6.5) отсутствуют гармоники кратные трем, поэтому гармонический состав фазных и линейных токов и напряжений одинаков.