Способ управления зависимым инвертором с искусственной коммутацией

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности, к преобразовательной технике. Цель изобретения - повышение к.п.д. зависимого инвертора. Способ управления инвертором заключается в том, что энергию коммутации, накопленную в демпферном конденсаторе, выводят в источник переменного напряжения и в нагрузку в области максимальных по модулю значений переменного напряжения, например, путем фиксирования перехода переменного напряжения через максимальное значение и одновременного формирования импульсов включения стабилизирующих тиристоров. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 M 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4300203/24-07 (22) 03. 09. 87 (46) 23. 09. 89. Бюл. 9 35 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский .. и техйологический институт комплектного электропривода (72) P.Ä.Âàëååâ (53) 62 1.3 16.727 (088.8) ! (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1023588, кл. Н 02 M 7/155, 1983. .

Авторское свидетельство СССР

У 1234934, кл. Н 02 M 7/48, 1986. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЗАВИСИМЫИ ИНВЕРТОРОМ С ИСКУССТВЕННОЙ КОММУТАЦИЕЙ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовой преобразовательной технике, и может быть использовано для управления тиристорными преобразователями переменного напряжения в постоянное с принудительной коммутацией, применяемыми для питания как коллекторных, так и безколлекторных двигателей тяговых приводов электроподвижного состава переменного тока в режиме рекуперативного торможения.

Целью изобретения является повышение КПД зависимого инвертора с искусственной коммутацией за счет снижения потерь от переменной составляющей выпрямленного тока °

На фиг.1 приведен пример выполнения зависимого инвертора, реализующего предложенный способ управления;

„„SU„, 1510057 А1

2 (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике. Цель изобретения повышение КПД зависимого инвертора.

Способ управления инвертором заключается в том, что энергию коммутации, накопленную в демпферном конденсаторе, выводят в источник переменного напряжения и в нагрузку в области максимальных по модулю значений переменного напряжения, например, путем фиксирования перехода переменного напряжения через максимальное значение и одновременного формирования импульсов включения стабилизирующих тиристоров. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. на фиг.2 — временные диаграммы токов и напряжений инвертора; на фиг.3— ,пример практической реализации схемы фаий управления инвертором. CJl

Тиристорный преобразователь со- >® держит трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого подключена к сети 3 переменного тока, мост главных тиристоров 4-7,выводами переменного тока подсоединенный к вторичной обмотке трансформатора 1 а выводами постоянного тока — к выходу преобразователя, диодный мост 8, выводами переменного тока подсоединенный к вторичной обмотке трансформатора i, а выводами постоянного тока — к выводам демпферного конденсатора 9, полумост стабилизирующих тиристоров 10 и 11, ано дами подключенный к вторичной обмотbee трансформатора 1, а общими като1510057 дами — к минусу диодного моста 8, стабилизирующий тиристор 12, анодом подсоединенный к плюсу диодного моста 8, а катодом — к плюсовому выходному зажиму моста основных тиристоров 4-7, причем основные тиристоры

6 и 7, а также стабилизирующий тиристор 12 выполнены в виде полностью управляемых тиристоров (ключей). 10

ПреоЬразователь содержит также узел

13 управления, соответствующими выходами подсоединенный к управляющим электродам тиристоров преобразователя.

Зависимый инвертор при управлении 15 им по предлагаемому способу работает следующим образом.

Предположим первоначально до момента времени t 1 проводят тиристоры

5 и 7, образуя для тока нагрузки цепь буферного контура.

Рассмотрим работу узла 13 управления (фиг.3).

При переходе напряжения У через нулевое значение синхронизатор 14 формирует импульсы запуска генератора

15 (опорного напряжения (например, треугольного). При совпадении треугольного опорного напряжения U zc

I сигналом задания U „„ôàçû регулирова- 30 ния в компараторе 16 его выход переключается из одного логического состояния (ноль, единица) в другое (ди— ница, ноль) .. Таким образом, на выходе компаратора 16 формируется последовательность однополярных импульсов с частотой, равной частоте питающего напряжения, фазовое положение передних и задних фронтов которых зависит от величины сигнала зада- 40 ния U „ . По передним и задним фронтам импульсов U формируются короткие импульсы формирователями 17 и

18 соответственно. Нуль-орган 19 формирует последовательность импульсов, 45 единичный уровень которых соответствует положительному полупериоду синхронизирующего напряжения Uc . Элемент НЕ 20 инвертирует импульсы U „>.

Элементы И 21 и 22 распределяют импульсы U „, пропуская их в положительный полупериод напряжения U через элемент И 21 на включение тиристора 4 и в отрицательный полупериод через элемент И 22 на включение тиристора 5. Аналогично распределяют импульсы U» с выхода формирователя

18 через элементы И 23 и 24. Причем с выхода элемента И 24 импульсы подаются на включение тиристора 6 и на выключение тиристора 7, а с выхода элемента И 23 импульсы подаются на включение тиристора 7 и на выключение тиристора,6.

Дифференцирующий усилитель 25 дифференцирует напряжение U npu этом переход напряжения через нулевое значение соответствует максимальным значениям напряжения /U /. с

Синхронизатор 26 формирует короткие импульсы в момент перехода напряжения

U z через ноль, которые подаются на включение тиристора 12, а также в положительный полупериод через элемент

И 29 подаются на включение тиристора

11 и в отрицательный полупериод через элемент И 30 на включение тиристора

10. Элементы 27 и 28 образуют схему задержки импульсов Uqq синхронизатора 26. Импульс U на выходе формиро" вателя 28 подается на выключение тиристора 12, причем его задержка отноI сительно импульса П определяется

Z6 длительностью импульса одновибратора

27.

В момент времени „выключается тиристор 7 и включается тиристор 6. Ток нагрузки в момент времени мгновенно переводится из тиристора 7 в тиристор 6 и протекает по цепи тиристор 6 — диод моста 8 - конденсатор

9 — диод моста 8 — тиристор

4. При этом напряжение конденсатора 9 прикладывается встречно к вторичной обмотке трансформатора 1.

По мере нарастания тока в обмотках трансформатора 1, ток, протекающий через буферный конденсатор, уменьшается. В конце процесса коммутации (момент времени .й ) ток нагрузки замыкается поцепи тиристор 6 — вторичная . обмотка трансформатора 1 — тиристор 5,а напряжение на конденсаторе 9 повьппается за счет протекания через него на интервале времени t — t тока ком, мутации и накопления в нем в результате этого избыточной энергии коммутации..

В момент времени t перехода сете. вого напряжения через максимальное значение включаются тиристоры 11 и

12. Ток нагрузки iс, переводится в цепь тиристор 6 — вторичная обмотка трансформатора 1 — тиристор 11 — конденсатор 9 — тиристор 12. На интервале времени t > — t < конденсатор.9 частично разряжается током нагрузки ьд, 5 15100 восстанавливая первоначальный уро вень напряжения. В результате чего нз него выводится накопленная ранее избыточная энергия коммутации. В момент 5 времени t тиристор 12 выключается, а тиристор 5 включается, ток нагрузки замыкается по цепи тиристор 6 — вторичная обмотка трансформатора 1 - тиристор 5. 10

В момент времени включается тиристор 4, ток нагрузки в процессе естественной коммутации постепенно вытесняется из тиристора 5 в тиристор 15

4 М протекает по цепи буферного контура, образованного тиристорами 6 и 4.

Далее процессы протекают аналогич- 20 но описанному.

Таким образом, при управлении зависимым инвертором по предлагаемому спо" собу в кривой выходного напряжения 25

U содержатся однополярные импульсы напряжения с амплитудой пульсаций по .величине не выше амплитуды переменного напряжения питания, что позволяет уменьшить амплитуду пульсаций 30 выпрямленного тока (кривая i d сплошной линией, фиг.2) по сравнению с известным способом (кривая i пунктирной линией, фиг.2), онизить потери в преобразователе и повысить КПД.

Увеличивая длительность вывода избыточной энергии коммутации из демп.ферного конденсатора, можно добиться еще большего снижения пульсаций тока 40 н увеличения КПД зависимого инвертора. При этом конденсатор восполняет свою энергию от сети через диодный мост, заряжаясь до амплитуды питающего напряжения.

57 6

Формула из обретения

1. Способ управления зависимым инвертором с искусственной коммутацией, заключающийся в том, что формируют импульсы управления,нерегулируемые и регулируемые по фазе, осуществляют подачу импульсов управления, регулируемых по фазе, на. главные ключи зависимого инвертора, в результате чего осуществляется их включение и выключение, осуществляют подачу импульсов управления, нерегулируемых по фазе, на стабилизирующие ключи зависимого инвертора, в результате чего осуществляют их включение, осу-, ществляют задержку импульсов управления, нерегулируемых но фазе, осуществляют подачу задержан иах импульсов управления на стабилизирующие ключи инвертора, в результате чего

Э осуществляют их выключение, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД зависимого инвертора, осуществляют подачу импульсов управления, нерегулируемых по фазе, на стабилизирующие ключи зависимого инвертора в результате чего осуществляют их включение после подачи импульсов уп- . равления, регулируемых по фазе, на главные ключи, в результате чего осуществляют их выключение.

2.Способ поп.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что после подачи импульсов управления, регулируемых по фазе, на главные .ключи зависимого инвертора, в результате чего осуществляют их выключение, фиксируют максимальные по модулю напряжения питающей сети и одновременно осуществляют подачу импульсов управления, нерегулируемых по фазе, на стабилизирующие ключи, в ре- зультате чего осуществляют их включение.

15!0057

Фиг.2

1510057

An.5

Jfn. 7у икл.6

Ьл.6, икл,7 а Рм)8 а Мкл.12 а 8кл.11 дклЛО

Фи . 3

Составитель И,Амельченко

Редактор И.Шмакова

Техред М. Моргентал

Корректор И.Муска

Подписное

Заказ 5827/55

Тираж 648

ВНИИПИ Гос а ударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент" r. Ужгоро Г жгород, ул. агарина, 101