Способ управления блоком подзаряда автономного инвертора и устройство для его осуществления

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Пс9 П1) МШ Н 02 М 1 08

ОЛИСАНЙЕ ЙЗОБРЕТЕНЙЯ 1"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТАЯ (21) 3350857/24- 07 (22) 04.11.81 (46) 15.01 .84. Бюл. 9 2 (72) С. A. Журавлев, Н. Г. Ватуля, В. Г. Яцук и В. В. Талов (71) Истринское отделение Всесоюзного научно-исследовательского.института электромеханики (53) 621. 313. 27 (088.8) (56) 1. Патент Франции 9 1405651, кл. Н 02 М 1/08, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР .В 744875, кл..Н 02 М 7/515, 1977 .

3. Авторское свидетельство, СССР

В 614516, кл. H 02 P 13/18, 1973. (54 ) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ БЛОКОМ ПОД-.ЗАРЯДА АВТОНОМНОГО HHBEPTOPA И YCTPORCTBO ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. .(.57) 1. Способ управления блоком одзаряда автономного инвертора, содержащего коммутирующий конденсатор в диагонали тиристорного моста, заключающийся в .том, что для коммутации инвертора формируют управляющие импульсы одной пары тиристоров диагонально противоположных плеч моста и для подзаряда указанного конденсатора формируют управляющие импульсы также парой тиристоров с задержкой по отнааюнию к моменту формирования первых импульсов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью исключения перенапряжений на элементах блока подзаряда, уменьшения установленной мощности силового ,оборудования, определяют полярность напряжения на коммутирующем конденсаторе до коммутации и в интервале между окончанием коммутации и началом подзаряда и сравнивают их, выполняют указанное формирование импульсов управления с задержкой при изменении полярности напряжения на коммутирующем конденсаторе, формируют с зацержкой импульсы управления другой парой тиристоров диагонально противоположных плеч моста при сохранении полярности указанного напряжения.

2. Устройство для управления блоком подзаряда автономного инвертора, содержащее задающий генератор, выход которого соединен со входом элемента, задержки и через распределитель — с Pg первыми входами двух выходных формирователей, выходы которых предназначены для подключения к парам тиристо. ров диагонально противоположных плеч моста соответственно, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью исключения перенапряжений на элементах блока Подзаряда оно снабжено датчиком напряжения, компаратором, первым и вторым элементами И-HH и элементом

НЕ, причем выход датчика напряжения подключен к входу компаратора, выход компаратора псщключен к первому входу первого элемента И-Hg и через элемент НЕ к.первому входу второго елемента И-НЕ, вторые входы первого и второго элементов И-HE подключены к выходу элемента задержки, выходы элементов И-НЕ -.педключены к вторым входам выходных формирователей.

1067572

ИЗобретение относится к силовой преобразовательной технике и может бЫть использовано для управления блоками подзаряда автономных инверторов.

Известен способ управления блока ми подзаряда, при котором сначала осуществляют коммутацию основных тиристоров инвертора, а затем выполняют подзаряд коммутирующего конденсатора через тиристоры однофазного моста, в диагональ которого вклю1О чен конденсатор от вспомогательного источника, подключенного к мосту через дроссель, путем включения диагонально противоположных тиристоров мо-15 ста 11 .

Известно устройство для реализации заряда с коммутирующим конденсатором в диагонали тиристорного моста, заключающийся в том, что для коммута- 40 ции инвертора формируют управляющие импульсы одной пары тиристоров диагональио противоположных плеч моста и для падэаряда конденсатора формируют управляющие импульсы той же парой ти-45 ристоров,с задержкой по.отношению к моменту формирования. первых импульсов 12!

Наиболее близким к устройству дпя осуществления известного способа яв-.5О ляется устройство, содержащее задающий генератор, выход которого соединен со входом элемента задержки и через распределитель - с.первыми

55 входами выходных формирователей СЗЬ.

Недостатком этого способа и yc1= ройства для его осуществления является то, что при пропуске.перезаряда конденсатора при коммутации, во время подэаряда напряжение на .конденса- 6р торе суммируется с напряжением вспо-. могательного источника, что приводит к .перезаряду конденсатора до напряжения, значительно превышающего напряжение вспомогательного источника.

65 укаэанного способа„ содержащее задающий генератор, распределитель импульсов, схему задержки и выходные Щ формирователи ;13.

Недостатком известного способа и соответственно устройства для его осуществления является то, что при пропуске коммутации и не перезарядке 25 вследствие этого, коммутирующего конденсатора, в момент подзаряда напряжение на конденсаторе суммируется с напряжением вспомогательного источника, что приводит к принудительному 3р перезаряду конденсатора до напряжения, значительно превышающего напряжение источника подзаряда и напряже-. ния на конденсаторе в нормальном режиме работы. Этот режим ведет также к перенапряжению на тиристорах схемы.

Наиболее близким к изобретению является способ управления блоком подЦель изобретения — исключение пе- ренапряжений на элементах блока подзаряда и уменьшение установленной мощности силового оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что определяют полярность напряжения на коммутирующем конденсаторе до коммутации и в интервале между окончанием коммутации и началом подзаряда и сравнивают их выполняют указанное формирование импульсов управления с задержкой при изменении полярности . напряжения, формируют с задержкой импульсы управления другой парой тиристоров при сохранении полярности указанного напряжения.

Цель достигается также тем,что устройство для управления блоком пЖзаряда автономного инвертора снабжено датчиком напряжения,компаратором, первым и вторым элементами .И-НЕ и элементом НЕ,причем выход датчика напряжения подключен к входу компаратора, выход компаратора подключен к первому входу первого элемента И-НЕ и через элемент НЕ к первому входу второго элемента И-НЕ, вторые входы первого и второго элементов И-НЕ подключены к выходу элемента задержки, выходы элементов И-НЕ подключены к вторым входам выходных формирователей.

На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства, реализующая способ; на фиг. 2а,б,в,г — диаграмма работы устройства.

Устройство для управления блоком подзаряда коммутирующего конденсатора 1, включенного в диагональ однофазного моста на тиристорах 2-5, содержит датчик 6 напряжения, выход которого подключен к компаратору, . содержащему операционный усилитель

7 и резисторы 8-11, выход компаратора подключен к входу первого элемента

12 И-НЕ и через элемент 13 НЕ к входу второго элемента 14 И-НЕ. Входы элементов 12 и 13 защищены диодом 15.

Вторые входы элементов 12 и 14 подключены к выходу элемента 16 задерж ки. Сигналы с выхода логических элементов 12 и 14 поступают на выходные формирователи 17 и 18, которые подключены соответственно к тиристорам

2-5. Сигнал с задающего генератора

19 поступает на элемент 16 и распределитель 20.

Диод 15 формирует на входах элементов 12 и 13 сигнал логического нуля при отрицательной полярности выходноро сигнала усилителя 7; В данном инверторе ток `одэаряда конденса.тора 1 протекает от вспомогательного источника через ключ 21 (транзистор, тиристор и т.д.):, дроссель 22 подзаряда и тиристоры 2 и 3 или 4 и 5, 1067572 а ток перезаряда конденсатора 1 протекает через тиристоры 2 и 3 или 4 и5, дроссель 23 коммутации и коммутирующие тиристоры инвертора. При этом конденсатор 1 перезаряжается по законам колебательного контура до на- о

- пряжения несколько меньшего, чем в момент начала коммутации (из-за потерь в контуре коммутации), а затем подзаряжается от вспомогательного источника до определенного фиксирован- 10 ного по величине напряжения.

Работа устройства происходит следующим образом.

Пусть в начальный момент tð (фиг . 2 r) коммутирующий конденсатор l5

1 заряжен с полярностью, указанной на фиг. 1 в скобках. В момент коммутации t<, при поступлении импульса от задающего генератора 19 (фиг..2 а,), распределитель 20 запускает формиро- 20 ватель 17, который подает первые управляющие импульсы на тиристоры 2 и

3 (фиг. 2 о ). После окончания процесса коммутации полярность на конденсаторе 1 меняется на обратную . 25 (фиг. 1 и 2 Z ). В этот момент выходной сигнал датчика 6 имеет отрицательную полярность, и на выходах компаратора"и инвертора 13 формируются соответственно сигналы логичес- 0 кой единицы и логического нуля. В мо«

l мент йодзаряда tg, при. поступлении импульса от элемента 16 срабатывает элемент 12, запускается формирователь 17 и на тиристоры 2 H 3 подаются управляющие импульсы с задержкой.

В следующую коммутацию, в момент tg, распределитель 20 запускает формиро- .ватель 18,который подает вторые управляющие импульсы на тиристоры 4 и 5 (фиг.28).Конденсатор перезаряжается,и на выходах компаратора инвертора 13 формируются сигналы логического нуля и логической единицы.В момент подзаряда tq срабатывает элемент 14,запускается формирователь 18 и подает на тиристоры 4 и 5 управляющие импульсы с задержкой по отношению к вторым.

Если в следующую коммутацию, момент, при подаче импульсов на тиристоры 2 и 3 происходит пропуск коммутации, и конденсатор 1 не перезаряжается, то состояние логических элементов не меняется и в момент подэаряда ta импульсы управления фор- . мируются на тиристоры 4 и 5(фиг. 2б)

Таким образом при предлагаемом способе управления принудительный переэаряд конденсатора невозможен, что существенно повышает надежность схемы, так как исключаются перенапряжения на элементах схемы.

1067572

1067572

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва„ Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 11225/56

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,,ул. Проектная, 4

Составитель В. Миронов

Редактор A. Химчук Техред Т.Иаточка Корректор И. Муска