Способ управления автономным инвертором

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках питания для электротехнологических установок. Целью изобретения является повышение КПД инвертора. Способ управления заключается в формировании, подаче и изменении при регулировании выходного параметра угла фазового сдвига между моментами включения тиристоров анодной и катодной групп. Контролируют напряжение на тиристорах опережающей группы. При превышении напряжением заданного уровня ограничивают его путем поочередного снижения частоты и дополнительного увеличения угла фазового сдвига. 2 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51 )4 Н 02 М 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ но мосту, реакторы 13 и 14, включен- (.. = ные последовательно с возвратными

I диодами и выполняющие роль защитных. ф

Устройство для управления автономным. инвертором 15, подключенным к р1 нагрузке 16, содержит датчик 17 выходного параметра, элементы И 18 и

ИЛИ 19, управляемый задающий генератор 20, первый 21 и второй 22 блоки фиксированной и блок 23 регулируемой задержки, входы которых присоединены к выходу задающего генератора 20, выход первого блока 21 фиксированной задержки подключен к первому входу элемента И 18 и через пер- Й. вый формирователь 24 импульсов к тиристорам одной нэ тирксторных групп инвертора 15, второй вход элемента

И 18 соединен с выходом блока 23 регулируемой задержки, а выход — с перГОСУДАРСТ8ЕККЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4328945/24-07 (22) 17.! 1.87 (46) 15. 10. 89. Бюл. У 38 (71) Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) (72 ) Е.М.Силкин (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 542325, кл. Н 02 P 13/18, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 875581, кл. Н 02 Р 13/18, 1981. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМ

ИНВЕРТОРОМ (57) Изобретение относится к преобраИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания высокой частоты для электротехнологических установок.

Цель изобретения — повышение КПД инвертора.

На фиг.l приведена принципиальная схема инвертора с возвратными диодами; на фиг.2 - функциональная схема устройства управления автономным инвертором.

Инвертор (фиг.l ) содержит возвратные диоды I и 2, мост на четырех тиристорах 3-6 с коммутирующыи конденса тором 7 и.реактором 8 в диагонали переменного тока, связанный со входными выводами через реактор фильтра 9, последовательную цепь из защитного реактора 10, конденсатора I I фильтра и нагрузки 12, подключенную параллель„„Я0„„1515298 А 1

2 зовательной технике и может быть использовано в источниках питания для электротехнологических установок.

Целью изобретения является повышение

КПД инвертора. Способ управления заключается в формировании, подаче и изменении при регулировании выходного параметра угла фазового сдвига между моментами включения тиристоров анодной и катодной групп. Контролируют нап ряженне на т ирис то рах оп е режающе и группы. При превышении напряжением заданного уровня ограничивают его путем поочередного снижения частоты и дополнительного увеличения угла фазового сдвига. 2 ил.

3 15152 вым входом элемента ИЛИ 19, второй вход которого связан с выходом второго блока 22 фиксированной задержки, а выход — через второй формирователь

25 импульсов с тиристорами второй тиристорной r руппы инве рто ра, да тч ик

26 напряжения на тиристорах опережающей группы, узел 27 сравнения, усилитель 28, сумматор 23 источник 30 опорных напряжений, компаратор 31 и ключ 32, выход датчика 26 напряже-, ния соединен с первым входом узла 27 сравнения, второй вход которого связан с первым выходом источника 30 опорных напряжений, выход узла 27 подключен к входу усилителя 28, выход которого связан с первым входом сумматора 29, второй вход сумматора 29 связан с выходом датчика 17 выходно- 20 го параметра, подключенного к выходу инвертора 15, а выход его соединен с первыми входами ключа 32, компаратора

3l и управляющим входом задающего генератора 20, второй вход компаратора 25

31 связан с вторым выходом источника

30 опорных напряжений, а его выход соединен с вторым входом ключа 32, выход ключа 32 связан с вторым входом блока 23 регулируемой задержки. 3р

Устройство работает следующим обрезом.

Задающий генератор 20 формирует импульсы прямоугольной формы с периодом, равным периоду Т выходной частоты инвертора 15. Эти импульсы поступают на входы блоков 21, 22 и 23 задержек, на выходе которых формируются следующие импульсные команды: на выходе блока 21 фиксированной за- 4р держки — команда " м „с ", представляющая собой опорные импульсы длительностью T ) с с 0,5 Т; на выходе блока 23 регулируемой задержки — команда ipse„, представляющая собой 45 импульсы, регулируемые по фазе относительно опорных; на выходе блока 22 второй фиксированной задержки — кои сс манда „„„, представляющая собой импульсы длительностью 0,1 Т (< 5P (О, 5 Т. Длительность импульсов сс и ссл и,„„ выбирается из услои л вня „— „„= О, 5. Кома нда " с р рг преобраэуетсн в команду с,ср путем последовательного логического сложения команд " „„„, ", " с рес-" и с„„„, осуществляемого элементами

И 18 и РШИ 19 таким образом, чтобы длительность импульса с. „, находи98 4 лась в пределах С э Qp р с, т. е.

Мссссс р< р мсссс изменение его длительности не превышало 0,5 Т. Импульсные команды и р поступают на.формирователи 24 и 25 импульсов, которые формируют команды фазового управления тиристорами анодной и катодной групп инвертора.

Сигнал с выхода датчика 26 напряжения на тиристорах опережающей группы поступает на вход узла .27, где сравнивается с опорным напряжением, подаваемым с первого выхода источника 30. Сигнал рассогласования усиливается усилителем 28 и суммируется сумматором 29 с сигналом датчика 17 выходного параметра инвертора, Суммарный сигнал с выхода 29 поступает на управляющий вход задающего генератора 20, первые входы компаратора 31 и ключа 32. На второй вход компаратора 31 подается опорный сигнал с второго выхода источника 30. Если максимальное напряжение на тиристорах опережающей группы не превышает заданного уровня, то сигнал с выхода усилителя 28 равен нулю, В этом случае только управляющий сигнал с выхода датчика 17 выходного параметра воздействует на задающий генератор

20 (и на блок 23 регулируемой задерж— ки при открытом ключе 32).. При частоте задающего генератора 20 большей, чем заданное минимальное значение, компаратор 31 поддерживает ключ 32 в закрытом состоянии и сигнал с выхода суьачатора 29 не воздействует на блок

23 регулируемой задержки. Фазовый сдвиг между моментами включения тиристоров анодной и катодиой групп равен нулю. В случае достижения частотой генератора 20 минимального значения, что соответствует некоторомусбольшему сигналу с выхода сумматора 29, срабатывает компаратор 31 и отпирается ключ 32. Далее производится увеличение угла фазового сдвига. Возрастание сигнала с выхода сумматора 29 происходит при увеличении выходного параметра выше заданного значения и возрастании напряжения на тиристорах опережающей группы выше заданного уровня максимального напряжения.

Сигнал с второго выхода 30 служит для задания порога срабатывания компаратора 31.

Таким образом, напряжение на тиристорах опережающей группы не может

5 15152 превьвпать заданный уровень максимального напряжения, при этом последова- . тельно снижаются выходная частота и фазовый угол между моментами включе-.

5 ния тиристоров анодной и катодной групп, что гарантирует уменьшение уровня реактивной мощности в системе при изменении нагрузки и регулировании, снижение потерь и, следователь- 10 но, высокий КПД инвертора, Регулирование выходного параметра осуществляе тс я п о следов а тель ным ре г улиро вав нием выходной частоты и угла фазового сдвига между моментами включения ти- 15 ристоров анодной и катодной групп иивертора.

Кроме того, уменьшаются весогабаритные показатели инвертора, так как может быть снижена установленная 20 мощность оборудования ввиду меньшей загрузки. По этой же причине увеличиваются надежность и устойчивость работы инвертора при изменяющейся нагрузке и регулировании. 25

Формула изобретения

Способ управления автономным инвертором, содержащим тиристорный 30

98 мост с коммутирующими элементами и возвратные диоды, заключающийся в фор-. мировании импульсов управления тирнсторами, поочередной подаче их на противофазные тиристоры аиодной и катодной групп, соответственно опережающей и отстающей групп и изменении при регулировании выходного параметра угла фазового сдвига между моментами включения тиристоров анодной и катодной групп, о т л и ч а ю щ и йC я тем, что, — с целью повышения КПД инвертора, задают уровень максимальнога напряжения на тиристорах опережающей пруппы и минимальное значение выходной частоты, измеряют напряжение на тиристорах опережающей группы, формируют сигнал рассогласования между измеренным и заданным уровнями максимального напряжения и прп превышении заданного уровня в функции уменьшения сигнала рассогласова ния уменьшают выходную частоту до минимального значения, а после достижения минимального значения в функции уменьшения этого сигнала дополнительно увеличивают угол фазового сдвига между моментами включения тиристоров анодной и катодной групп. у1

1515298

Составитель С.Пузанов

Редактор Л.Веселовская Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Заказ 6289/53 Тираж Ь48 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101