Способ преобразования постоянного напряжения в квазисинусоидальное с широтно-импульсной модуляцией для многоуровневых преобразователей частоты

Результат выполнения опытно-конструкторской работы. Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах управления многоуровневыми преобразователями частоты. Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении качества работы многоуровневого преобразователя частоты за счет уменьшения колебаний выходного напряжения. Технический результат достигается за счет того, что в способе преобразования осуществляется сравнение задающего выпрямленного синусоидального сигнала с опорным пилообразным сигналом. При каждом переходе задающего синусоидального сигнала через ноль пилообразный сигнал сбрасывается в начальное значение, определяемое временным сдвигом момента начала пилообразного опорного сигнала, и всегда находится в диапазоне от нуля до амплитуды пилообразного сигнала. Способ позволяет использовать момент перехода через ноль задающего сигнала как точку синхронизации тактовых генераторов автономного инвертора напряжения (АИН), исключая колебания выходного напряжения АИН. Кроме того, коммутационные функции, переключающие ключи силовой части АИН в противофазе, позволяют снизить постоянную составляющую в выходном напряжении многоуровневого частотного преобразователя, появляющуюся из-за различия в уровнях питающих напряжений АИН. Принцип работы АИН заключается в следующем. Задающий синусоидальный сигнал поступает на блок вычисления перехода через ноль, определяющий момент перехода через ноль, и формирующий в этот момент импульсный сигнал, который вместе с сигналами поступает на блок формирования опорного пилообразного сигнала, и логический сигнал, отражающий знак задающего сигнала. Тот же задающий сигнал поступает на вход блока выпрямления, который инвертирует отрицательную полуволну задающего сигнала, формируя выпрямленный сигнал. На выходе блока формируется опорный пилообразный сигнал, который сбрасывается в начальное значение по переднему фронту импульсного сигнала. Начальное значение пилообразного сигнала определяется сигналом временного сдвига нулевого значения опорного пилообразного сигнала. Далее опорный пилообразный сигнал, выпрямленный задающий сигнал и логический сигнал поступают на блок сравнения, в котором происходит сравнение сигналов опорного и задающего сигналов, и который формирует раздельные коммутационные функции, в зависимости от значения логического сигнала, для каждого ключевого элемента блока силовой части. Ключевые элементы плеча инвертора на каждой полуволне задающего (синусоидального) сигнала работают в противофазе, обеспечивая на выходе блока квазисинусоидальное напряжение требуемой частоты. Разработка защищена патентом РФ № 2 841 510.