Способ управления статическим преобразователем

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И C А Н И Е ()653716

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОе" СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено07.01.76 (21) 2311958/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

t (51) М. Кл.

Н 02 P 13/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 25.03.79Бюллетень № 11 (53) УДК 621.314, .27(088.8) Дата опубликования описания25,0о.79 (72) Авторы изобретения

Ю. А. Мордвинов и С. И. Королев

Научно-исследоватепьский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управпения и радиоэлектроники (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМ

ПРЕОБРАЗОВ АТЕЛЕМ

Изобретение относится к области преобразовательной техники, решающей проблемы преобразования напряжения источника постоянного тока в переменное.

Известен способ управления статическим преобразователем, заключающийся в том, что формирукп кратковременные импульсы по фронтам напряжения инвертора и подают в определенные моменты времени па управляющие >.;сктроды вентилей формирователя ступенчатого напряжения и мостового то устройства. Причем все переключения вентилей осуществляют в момент прохождения тока нагрузки через нулевой уровень, который контролируется датчиком тока (1).

Однако такой способ управления статическим преобразователем с промежуточным tS звеном повышенной частоть: не обеспечивает работу его на нагрузку с низким коэффициентом мощности с сохранением формы выходного напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ уп-равления статическим преобразователем, состоящий в том, что подают переменное напряжение повышенной частоты от источника с несколькими отводами на циклоконвертор, а основные импульсы управления подают на вентили циклоконвертора длительностью полупериода напряжения источника повышенной частоты в моменты изменения полярносз i указанного напряжения (2).

О, нако данный способ управления обеспечивает работу преобразователя на нагрузку, у которой ток отстает от напряжения на время, не превышающее длительности одной ступени выходного напряжения. При меньших значениях коэффициента мощности нагрузки происходит замыкание вторичных обмоток трансформатора накоротко через тиристоры, принадлежащие к разным группам. Таким образом статические преобразователи с промежуточным звеном повышенной частоты, обладающие высокими энергетическими и весогабаритными показателями, не могут широко использоваться в народном хозяйстве.

Недостатко;|,данного способа управления статическим преобразователем со звеном повышенной частоты является то, что он не обеспечивает работоспособность схемы при питании нагрузок с низким коэффициентом мощности.

6537

Цель изобретения — обеспечение работы преобразователя на нагрузку с низким коэффициентом мощности.

Согласно предложенному способу управления статическим преобразователем подают переменное напряжение повышенной частоты от источника с несколькими отводами на циклоконвертор, а основные импульсы управления подают на вентили циклоконвертора длительностью полупериода напряжения источника повышенной частоты в моменты изменения полярности указанного напряжения, дополнительный импульс управления подают на вентиль, принадлежащий к грхппе, работающей в данный момент времени в инверторном режиме, опережающей упомя- 15 нутый основной импульс управления на время восстановления вентиля выходящего из работы. Причем дополнительные импульсы управления поступают на вентили до совпадения знака тока и напряжения нагрузки.

На фиг. 1 представлена схема статичес20 кого преобразователя, для управления которым используется предложенный способ управления; на фиг. 2 показаны диаграммы напряжений на отдельных элементах схемы, поясняющих данный способ управления ука- 25 занным преобразователем.

Статический преобразователь с промежуточным звеном повышенной частоты содержит инвертор 1 с выходным трансформатором, вторичные обмотки 2, 3, 4 которого соединены с вентильным циклоконвертором на тиристорах 5 — 10. Последовательность подачи импульсов управления на тиристоры

5 — 10 показаны соответственно на фиг. 2.

Инвертор 1, выходное напряжение которого представлено.на фиг. 2 а, формирует переменное напряжение прямоугольной формы. Выходное напряжение преобразователя ступенчатой формы получают с помощью вентильного циклоконвертора, который подключает отводы трансформатора в определенной последовательности к нагрузке. Управление инвертором и циклоконвертором осуществляется от схемы управления (на фиг. 1 не показана). Схема управления формирует сигналы управления длительностью полупериода напряжения инвертора в моменты изменения его полярности, которые подаются в определенные моменты времени, показанные на фиг. 2 а — 2 ж, на управляющие электроды тиристоров циклоконвертора, принадлежащих к группе, работающей в данный момент времени в инверторном режиме.

Подача дополнительных импульсов на тиристоры 6, 7, 9, 10 позволит работать данному преобразователю на нагрузку (активно-индуктивную) с любым коэффициентом мощности. Для активно-емкостного характера нагрузки дополнительные импульсы управления подаются в другие моменты времени (на фиг. 2 не указаны).

16

Рассмотрим подробнее работу схемы с использованием предлагаемого способа управления. В момент времени 1, импульс управления поступает на тиристор 5, но он не открывается, так как ток нагрузки продолжает течь в прежнем направлении через тиристор 8. Прежде чем подать импульс управления на тиристор 6, необходимо перевести ток нагрузки с тиристора 8 на тиристор 9. Если теперь в момент времени подавать импульс управления на тиристор 9, до изменения полярности напряжения инвертора, длительностью, необходимой для надежного запирания тиристора 8, то ток нагрузки перейдет на тиристор 9, а тиристор 8 закроется за счет того, что к нему прикладывается напряжение обмоток 2 и 3. В момент времени tz произойдет изменение полярности напряжения инвертора и одновременно подается импульс управления на тиристор

6. Таким образом формируется вторая ступень выходного напряжения преобразователя. Если ток нагрузки перейдет нуль на интервале второй ступени напряжения, то откроется тиристор 6.

Если же ток нагрузки через нуль переходит в интервал времени третьей ступени, то необходимо еще перевести ток с тиристора 9 на тиристор 10. Это достигается подачей импульса управления на тиристор 10 во время t>. Перевод тока осуществляется подобным предыдущему интервалу времени образом. Причем дополнительные импульсы управления поступают на тиристоры в соответствии с фазой тока нагрузки. Например, если ток нагрузки переходит через нуль на интервале второй ступени, то дополнительный импульс управления на тиристор 10 не подается. Если указанный ток переходит через нуль в интервале первой ступени напряжения., то дополнительные импульсы управления вообще на тиристоры циклоконвертора не поступают. В противном случае выходные обмотки трансформатора будут необоснованно закорачиваться на время ti — tp и t — t4.

Таким образом, данный способ управления расширяет возможности статических преобразователей с промежуточным звеном повышенной частоты и позволяет использовать их для питания нагрузок с низким коэффициентом мощности.

Формула изобретения

Способ управления статическим преобразователем, состоящий в том, что подают переменное напряжение повышенной частоты от источника с несколькими отводами на циклоконвертор, а основные импульсы управления подают на вентили циклоконвертора длительностью полупериода напряжения источника повышенной частоты в моменты изменения полярности указанного на6537

10 и

4аиг. 1

Жи.2

Составитель О. Наказная

Техред О. Луговая Корректор Л. Небола

Тираж 856 Подписное

ПНИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! I 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Садомов

Заказ I 304/41

5 пряжения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работы преобразователя на нагрузку с низким коэффициентом мощности, подают дополнительный импульс управления на вентиль, принадлежащий к группе, работающей в данный момент времени в инверторном режиме, опережающий упомянутый основной импульс управления на время восстановления вентиля, выходящего из работы, причем дополнительные импульсы управ10 ления поступают на вентили до совпадения знака тока и напряжения нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Парников С. П., Гаврилов А. Н., Майоров К. Н. Дискретный инвертор ступенчато-синусоидального напряжения с промежуточным звеном повышенной частоты», Труды Рязанского радиотехнического института, 1973, вып. 44, с. 213 — 218.

2. Журнал «Electronic Engeneering»,1961, № 403, с. 586 — 591.