Способ управления тиристорным инвертором

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ИНВЕРТОРОМ с контурен ударного возбзпкдения при его работе на резонансную нагрузку, состоящий в том, что формируют импульсы управления тиристорам и изменяют индуктивность дросселя контура ударного возбуждения , в результате чего изменяют частоту тока контура, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и улучшения гармонического состава выходного тока, измеряют частоту тока контура ударного возбуждения и изменяют частоту импульсов управлеIния тиристорами инвертора пропорционально этой частоте. ( С 9 СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИН..SU„„ эю Н 02 Р 13/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/:" 3

Х ABTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3412952/24-07 (22) 26.03.82 (46) 30.09.84. Бюл. У 36 (72) Г.В. Ивенский, Н.И. Петриди и Е.И. Снятков (71) Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе и Северо-Западный политехнический институт (53) 621.316.727(088.8) (56) 1. Беркович Е.И. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты.

Л., "Энергия", 1973, с..168.

2. Авторское свидетельство СССР

У 678615, кл. Н 02 P 13/18, 1977. (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ИНВЕРТОРОМ с контуроя ударного возбуждения при его работе на резонансную нагрузку, состоящий в том, что формируют импульсы управления тиристорами и изменяют индуктивность дросселя контура ударного возбуждения, в результате чего изменяют частоту тока контура, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

КПД и улучшения гармонического состава выходного тока, измеряют частоту тока контура ударного возбуждения и изменяют частоту импульсов управлеf ния тиристорами инвертора пропорционально этой частоте.

1116518

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразова тельной технике, и может быть использовано в источниках питания ультразвуковых электротехнологических установок, Известен способ управления тиристорными инверторами, работающими на резонансную нагрузку, .состоящий в том, что изменяют частоту управляющих 10 импульсов тиристоров (il.

Однако способ не может быть реа" лизован в тиристорных инверторах с контуром ударного возбуждения, выходная частота которых определяется 15 параметрами контура ударного возбуждения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является спо- соб управления тиристорным инверто- 20 ром, состоящий в том, что формируют импульсы управления тиристорами и изменяют индуктивности дросселя контура возбуждения, в результате чего изменяют частоту тока контура. Pery- 25 лирование выходных параметров инвертора происходит за счет изменения длительности бестоковой паузы в кривой выходного тока (21.

Однако, при этом способе регулирования частота импульсов управления тиристорами, а следовательно, и частота выходного тока остаются неизменными, что ухудшает гармонический состав выходного тока, снижает КПД и диапазон регулирования напряжения на резонансной нагрузке.

Цель изобретения — повышение КПД и улучшение гармонического состава выходного тока.

Поставленная цель достигается тем, что при управлении тиристорным инвертором с контуром ударного возбуждения при его работе на .резонансную нагрузку измеряют частоту тока конту 4> ра ударного возбуждения и изменяют . частоту, импульсов управления тиристорами инвертора пропорционально этой частоте.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема тиристорного инвертора . с контуром ударного возбуждения, в котором осуществляется предложенный способ управления; на фиг. 2 (а-ж) — ос- 5> циллограммы токов тиристоров 1<,, тока нагрузки „, напряжения на выходе ноль-органа Он0, напряжения на выходе делителя частотыО, импульсов управления тиристорами 1,,1 4.

Тиристорный инвертор содержит инвертирующий мост на тиристорах 1-4, в цепь переменного тока которого включены параллельно два последовательных контура, один из которых состоит из дросселя 5 с рабочей обмоткой 6, обмоткой подмагничивания

7 и конденсатора 8, а другой из дросселя 9 с рабочей обмоткой 10, обмоткой подмагничивания 11, конденсатора

12 и резонансной нагрузки 13, которые вместе образуют контур ударного возбуждения. Инвертирующий мост зашунтирован. последовательной цепью из защитного дросселя 14 и фильтрового конденсатора 15 и подключен к источнику питания через входной дроссель 16. В контур ударного возбуждения последовательно включен датчик тока 17, сигнал с которого через ноль-орган 18, делитель частоты 19 подается на синхронизирующий вход задающего генератора 20 системы управления тиристорами. Обмотки подмагничивания 7 и 11 дросселей 5 и 9 соединены последовательно и подключены к источнику регулируемого постоянного напряжения.

Выходным током инвертора является ток в контуре ударного возбуждения.

Тиристоры инвертирующего моста работают с периодом Т, который больше периода тока в контуре ударного возбуждения Т (фиг. 2а-6 ). Во время работы тиристоров 1,3, и 2,4 идет подпитка контура ударного возбуждения 5, 8, 9, 12, 13 через защитный дроссель 14 от фильтрового конденсатора 15. Во время паузы в работе тиристоров в контуре ударного возбуждения развиваются свободные колебания с периодом То, длительность которого определяется параметрами элементов 5, 8, 9, 12, 13. Период выходного тока регулируется за счет изменения индуктивности дросселей 5 и 9, что может быть до- стигнуто изменением напряжения подмагничивания.

Режим работы инвертора, когда ко лебательный процесс в контуре ударного возбуждения происходит с наименьшим искажением и форма выходного тока близка к синусоиде, а КПД максимален, достигается при условии, когда отношение Т/То равно целому нечетному числу.

1116518

Удц.

i qP

С.

Фиг. t

ВНИИПИ Заказ 6943/43 Тираж 666 Подписное

Филнал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4

Таким образом, для поддержания оптимального режима работы инвертора необходим измерять частоту тока контура ударного возбуждения и изменять частоту импульсов управления тиристорами инвертора пропорционально этой частоте.

В автоматическом режиме работы инвертора предложенный способ реализуется следующим образом.

Сигнал датчика 17, повторяющий форму. тока в контуре ударного возбуждения, подается на вход ноль-орга. на 18, на выходе которого формируется напряжение прямоугольной- формыОно с частотой, равной частоте выходного тока ° Фронты Uup совпадают по времени с моментами перехода через ноль кри вой выходного тока (фиг. 2 2. ) . Таким образом осуществлено измерение . частоты тока контура ударного возбуждения.

Затем сигнал0н.о.поступает на вход

-делителя частоты 19 с коэффициентом, деления, равным целому нечетному числу (на фиг. 2 он равен 5) . Сигнал с выхода делителя частоты0,v. (фиг.29) подается на синхронизирующий вход задающего генератора 20 системы управления тиристорами инвертора. Система управления формирует импульсы управ10 ления тиристорами инвертора с частотой сигнала Uq.u, пропорциональной частоте тока контура ударного возбуж, дения.

f5 Поддержание оптимального режима работы тиристорного инвертора с контуром ударного возбуждения при частотном регулировании напряжения на резонансной нагрузке с использованием

2п предложенного способа управления позволяет улучшить гармонический состав выходного тока и повысить КПД.