Способ управления резонансным инвертором

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в источниках питания электротехнологических установок. Цель изобретения - упрощение процесса управления инвертором. В данном способе используется широтно-импульсное управление инвертором, т.е. мощность инвертора в режиме прерьтистого входного тока определяется скважностью пачек импульсов управления при фиксированном периоде следования пачек равном периоду генератора пилообразного напряжения. 2 ил. (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СООИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1385209 (51) 4 Н 02 М 7/515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

Н ДBTOPCHÎMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4068778/24-07 (22) 20.05.86 (46) 30.03.88. Бюл. У 12 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.В.Иванов, А.М.Уржумсков и А.В,Шалагинов (53) 621.316.721 (088,8) (56) Беркович Е.И. и др. Тиристорные преобразователи повышенной частоты для электротермических установок.

Л,: Энергоатомиздат, 1983, стр. 142.

Авторское свидетельство СССР

У 788305, кл. H 02 М 7/505, 15.12.80. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСНЫМ

ННВЕРТ0Р0М (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в источниках питания электротехнологических установок, Цель изобретения - упрощение процесса управления инвертором. В данном способе используется широтно-импульсное управление инвертором, т.е. мощность инвертора в режиме прерывистого входного тока определяется скважностью пачек импульсов управления при фиксированном периоде следования пачек, равном периоду генератора пилообразного напряжения. 2 ил.

1385209

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания электротехнологических установок повышенной частоты.

Цель изобретения — упрощение процесса управления инвертором.

На фиг.1 показана функциональная схема устройства, реализующего способ; на фиг.2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит инвертор 1, состоящий из вентиля, коммутирующего конденсатора, коммутирующей индуктивности и нагрузки, входного дросселя, 15 сглаживающего входной ток Id ко входу которого приложено постоянное напряжение Ud от источника с односторонней проводимостью, которая показана на фиг.1 диодом 2, компаратор 3, 20 триггер 4, генератор 5 пилообразного напряжения (ГПН), компаратор 6, источник регулирующего напряжения (регулятор) 7, задающий генератор (ЗГ) 8, элемент И 9. 25

На фиг.2 обозначены Б; — выходное напряжение i-ro по фиг.1 блока; Id входной ток инвертора.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим об- 30 разом.

При непрерывном входном токе

Id инвертора 1 (начальная часть временных диаграмм фиг,2) диод 2, по которому протекает ток Ы, постоянно открыт и напряжение на выходе компаратора 3 равно нулю, поскольку потенциалы обоих его входов равны (если не учитывать незначительную величи- 40 ну падения напряжения на смещенном в прямом направлении диоде 2, что легко компенсируется балансировкой компаратора 3).

При этом, реализуется частотный 45 метод управления инвертором, поскольку сигнал регулятора 7 постоянно превышает величину сигнала ГПН 5, триггер 4 удерживается в состоянии 1 сигналом компаратора 6, приложенном

50 к S-входу. Импульсы ЗГ 8 беспрепят» ственно проходят через элемент И 9 на вентиль В инвертора 1.

Частота ЗГ зависит от величины сигнала регулятора 7 и при его умень55 шении снижается. При понижении частоты работы инвертора, снижается его выходная мощность и, следовательно, входной ток.

При некоторой величине сигнала регулятора 7, которой соответствует частота ЗГ, равная f. наступает режим прерывистого входного тока инвертора. Амплитуда сигнала ГПН 5 выбирается таким образом, чтобы при значениях частоты инвертора, находящихся вблизи f. ц„, величины сигналов

ГПН 5 и регулятора 7 приблизительно сравнялись. Этим обеспечивается плавность перехода к ШИИ-управлению.

Разрешение на переход к ШИМ-управлению выдается компаратором 3 при наступлении режима прерывистого тока.

В паузах между треугольными импульсами входного тока Id на диоде 2 появляется напряжение, что приводит к опрокидыванию компаратора 3. На Свход триггера 4 с каждой паузой в токе Id поступают импульсы.

Когда амплитуда сигнала ГПН 5 на- чинает превышать величину сигнала ре.гулятора 7, происходит опрокидывание компаратора 6 и снятие установочного сигнала с $-входа триггера 4. После этого первым же импульсом с выхода компаратора 3 происходит переключение триггера 4. С его выхода снимаются стробирующие импульсы, которые запрещают в паузах между ними прохождение импульсов ЗГ 8 на инвертор 1 через элемент И 9. При этом, формируется пауза в последовательности управляющих импульсов U 9 (фиг.2), поступающих на вентиль В инвертора 1.

По окончании периоца работы ГПН 5 его выходной сигнал опять становится меньше сигнала регулятора 7, компаратор 6 опрокидывается в первоначальное положение, устанавливая триггер

4 вновь в единичное состояние, и разрешая тем самым прохождение импульсов ЗГ 8 через элемент И 9 на инвертор 1.

При дальнейшем уменьшении величины сигнала регулятора 7, как видно из фиг.2, длительность паузы увеличивается.

Таким образом, получаем широтноимпульсный метод управления инвертором 1, когда мощность инвертора 1 в режиме прерывистого входного тока определяется не только частотой, но и скважностью пачек импульсов управления, при фиксированном, равном периоду ГПН 5, периоде следования па" чек. Этим достигается расширение диапазона регулирования мощности.

3 1385209 4

Иомент перехода к ШИИ-управлению определяется условием возникновения режима прерывистого входного тока инвертора. Действительно, если в результате изменения параметров нагрузки или других причин, изменится вид зависимости мощности .инвертора от частоты, и момент равенства амплитуды ГПН 5 и величины сигнала регуля- р, тора 7 наступит при величине частоты, значительно превышающей К „, перехода к ШИМ-управлению не произойдет, поскольку при этом не наступит режима прерывистого входного тока, 15

Предлагаемьй способ обладает простотой определения интервала ШИИ-управления, поскольку технические средства контроля режима прерывистого входного тока проще, чем средства эц определения второй производной мощ. ности по частоте, необходимых в известном способе.

Данный способ более выгоден энер- 25 гетически, поскольку в известном способе, где момент перехода к ШИМ-регулированию может происходить и в режиме непрерывного входного тока, т.е. в ненулевых начальных условий, пос-. кольку во входном дросселе при этом остается запасенной некоторая энергия. В предлагаемом способе такие ситуации исключены, кроме того, существует автоматическая коррекция момента перехода к ШИИ-регулированию при изменениях вида зависимости мощности инвертора от частоты, вызванной изменениями параметров нагрузки.

Формула изобретения

Способ управления гезонансным инвертором, заключающийся в том, что формируют управляющий сигнал, последовательность импульсов управления .вентилями инвертора с частотой, пропорциональной величине управляющего сигнала, последовательность стробирующий импульсов постоянной частоты, длительность которых пропорциональна величине управляющего сигнала, определяют интервал широтно-импульсного регулирования и на указанном интервале блокируют импульсы управления в паузах между стробирующими импульсами, о т л и ч а.ю щ и й— с я тем, что, с целью упрощения, контролируют прерывистый режим входного тока инвертора, а интервал широтно-импульсного регулирования задают равным интервалу прерывистого режима входного тока инвертора.

1385209

Составитель А.Придатков

Те>ред Л. Олийнык

Редактор И.Сегляник

КорректорА.Зимокосов

Закан 1418/50

Тираж 665

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4