Способ управления инвертором

 

О Il И С А Н И Е (») 530<15

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено06.11.74 (21) 2073549/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано30.09.76.Бюллетень № 36 (45) Дата опубликования описания 03.12.76 г (51) М. Кл.

Н 02 Р 13/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 621.314.5:

;621-31 5,592 (088. 8) (72) Автор изобретения

Б.Б. Новик (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники, а именно к управлению разонансными инверторами, ведомыми нагрузкой, применяемыми, в частности, в электротермии. 5

Известны устройства управления инверторами, ведомыми нагрузкой, поддерживаюшие постоянство фазового сдвига (фазового опережения) между выходными током и напряжением или постоянство времени запирания 1О вентилей, построенных либо по принципу сравнения измеренного параметра с требуемой величиной, либо на основе преобразования четверти периода выходной частоты в напряжение, пропорциональное периоду, и (1 преобразовании полученного напряжения в интервал времени, характеризующий моменты включения вентилей.

Из известных решений наиболее близким к предлагаемому по области применения и технической сущности является способ, осуществляемый устройством, построенный на основе преобразования четверти периода выходной частоты в напряжение и преобразовании полученного напряжения в интервал

2 времени (используется треугольное напряжение). При этом свободно устанавливает— ся и остается независимым от напряжения, тока и частоты контура нагрузки время фазового опережения импульсов зажигания.

Такое управление не позволяет иметь для инвертора жесткую внешнюю характеристику, что приводит либо к усложнению силовой схемы, либо к увеличению затрат на регулирование по входу инвертора.

11елью изобретения является создание способа управления, позволяшего иметь жесткую внешнюю характеристику для резонансных инверторов, работающих в прерывистом режиме, упрощающего в целом регулирование преобразователя, в состав которого входит инвертор. Это достигается путем получения независимого от нагрузки фазового сдвига между первыми гармониками тока и напряжения на выходе инвертора.

Независимый фазовый сдвиг достигается тем, что выделяют тт моментов синхронизации, по которым с помощью поочередного интегрирования опорных напряжений получают напряжение развертки, при сравнении ко530415 торого с нулем формируют очередной импульс отпирания вентилей инвертора, первый момент синхронизации совмещают с моментом перехода через нуль выходного напряжения, второй от предыдущего на временной интервал, кратный периоду выходного напряжения, например, на четверть периода. и третий — совмещают с началом нагрузки в токе инвертора, причем отношение противоположных по знаку опорных напряжений на первом и втором шагах интегрирования выбирают в зависимости от необходимого фазового угла между первой гармоникой выходного тока и выходным напряжением, а отношение одинаковых по знаку опорных напряже- 5 ний на втором и третьем шагах устанавливают равным двум.

На фиг. 1 приведена блок-схема одного из вариантов устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2, а и б — вре- щ менные диаграммы, поясняющие предложенный способ.

Устройство содержит блок логики 1, ключи 2-5, делитель напряжения 6, интегратор

7, нуль †орг 8 и блок вывода 9. 26

При реализации предложенного способа сигналы, пропорциональные выходным току и напряжению инвертора подаются на блок логики 1. В блоке логики выделяются момен- О

"LEI перехода через нуль подаваемых сигналов, причем окончание четверти периода выходной частоты фиксируется переходом через нуль напряжения, сдвинутого относительно выходного напряжения инвертора на 90, о

Фазосдвигающая цепочка, с выхода которой полу" ается сдвинутое напряжение, должна иметь малую постоянную времени в сравнении с периодом выходной частоты инвертора и величину фазового сдвига, IIE зависящую 4О ст изменений частоты в рабочем диапазоне.

Этим требованиям отвечает, например, дифференцирующая R С-цепь. Блок логики управляет ключами 2, 3, 4 так, что на первом шаге +, интегрирования (фиг. 2, б) через замкнутый ключ 2 на вход интегратора IIQдается опорное напряжение U„, на втором шаге 1 (фиг., б) интегрируется напряжение U и на третьем Ф, > U>/ . Напря2 жение на выходе интегратора 7 сравнивает- 5О ся с нулевым уровнем нуль †орган 8. При срабатывании последнего закорачивается вход интегратора ключом 5 до начала следующего полупериода выходной частоты; одновременно в блоке вывода 9 происходит распределение и формирование и усиление импульсов управления инвертором.

На фиг. 2 показаны выходные токи I, напряжение II инвертора в случае емкостно- 60 го характера нагрузки и напряжение LLt на выходе интегратора.

Фазовый сдвиг между первой гармоникой выходного тока и выходным напряжением инвертора при управлении последнего по предлагаемому способу зависит лишь от отношения опорных напряжений, которые задают скорости интегрирования при переключениях на входе интегратора. Изменяя отношение ,можно просто регулировать фазовый

U, < сдвиг на выходе инвертора, а вместе с ним величину выходного напряжения.

Использование предлагаемого способа управления, позволяющего иметь жесткую внешнюю характеристику для резонансных инверторов, работающих в прерывистом режиме, ведомых нагрузкой, обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: облегчение эксплуатации инверторов при параллельной работе, снижение затрат на регулирование инверторов по входу, получение возможности упрощения силовой схемы инверторов, что ведет к удешевлению и снижению габаритов преобразователей.

Формула изобретения

Способ управления инвертором, ведомым нагрузкой, в режиме прерывистого тока, с синусоидальным выходным напряжением, заключающийся в том, что выделяют ь моментов синхронизации, по которым с помощью поочередного (шагового) интегрирования опорных напряжений получают напряжение развертки, при сравнении которого с нулем формируют очередной импульс отпирания вен— тилейинвертора, о тлич ающийся тем, что, с целью получения произвольно выбранного и независимого от изменений нагрузки фазового угла между первой гармоникой выходного тока и выходным напряжением, первый момент синхронизации совмещают с моментом перехода через нуль выходного напряжения, второй — сдвигают от предыдущего на временной интервал, крат— ный периоду выходного напряжения, например, на четверть периода, а третий — совмещают с началом паузы в токе инвертора, причем отношение противоположных по зна— ку опорных напряжений на первом и втором шагах интегрирования выбирают в зависимости от необходимого фазового угла между первой гармоникой выходного тока и выходным напряжением, а отношение одинако— вых по знаку опорных напряжений на втором и третьем шагах устанавливают равным двум.