Способ управления автономным параллельным инвертором
() )7282!2
ОП ИСАЙ И Е
ИЗОБРЕТЕНИ Я
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.08.70 (21) 1468488/24-07 с присоединением заявки № 2507810/07 (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.04.80. Бюллетень № 14 (45) Дата опубликования описания 15,04.80 (51) М. Кл.
Н 02 Р 13/18
Государстеенный комитет (53) УДК 621.373.5 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
А. В. Рубчинский и В. С. Троянкер (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЫМ
ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ИНВЕРТОРОМ
Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно, к способам управления автономным параллельным инвертором с широким частотным диапазоном.
Известны способы управления преобразователями, в которых импульсы для управления вентилями преобразователя формируют с помощью релаксационного генератора, содержащего в зарядной цепи накопительного конденсатора дроссель насыщения, магнитное состояние сердечника которого изменяется при помощи тока, протекающего через обмотку управления до момента разряда конденсатора (1). Указанный способ используется для повышения надежности и обеспечения широкого диапазона углов сдвига между импульсами на входе и выходе формирующего фазосдвигающего устройства.
Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.
Однако применение указанных способов в устройствах для управления вентилями инвертора не позволяет устранить существенного уменьшения амплитуды второго импульса, вырабатываемого релаксационным генератором при включении, и тем самым обеспечить устойчивый пуск инвертора в широком диапазоне изменения его частоты. Это объясняется тем, что в обоих случаях намагничивание зарядного дросселя насыщения носит периодический (каждый период работы схемы) характер. При этом величина тока подмагничивания остается неизменной как при включении схемы, так и в установившемся режиме работы генератора, 1р Целью настоящего изобретения является расширение частотного диапазона и повышение устойчивости пуска автономного параллельного инвертора.
Указанная цель достигается начальным
15 однократным подмагничиванием дросселя насыщения до момента первого разряда конденсатора начальным током. Величина тока пропорциональна абсолютной величи. не разности отрицательных напряжений, до которых перезаряжается конденсатор в установившемся и переходном режимах.
На фиг. 1 представлена схема устройства, в которой реализуется описываемый способ; на фиг. 2 — осциллограммы напряжений на отдельных элементах схемы.
Схема на фиг. 1 содержит накопительный конденсатор 1, включенный между зарядным дросселем насыщения 2 и первич30 ной обмоткой импульсного трансформато728212 — R
I с.уст. I I +c.п. I (. s.у 30 лодм — у — R
== (а — $).u„. 1 — l
Ug.ygy Ug,д напряжения, до которых перезаряжается конденсатор 1 соответственно в установившемся и переходном режимах;
1, „— промежуток времени, предоставляемый для вос- 45 становления управляемости вентиля в установившемся режиме; т . 3 = и. — коэффициенты, оп- 50 ределяемые из расчета схемы;
R — сопротивление оомотки дросселя насыщения;
L — индуктивность дросселя насыщенияия на участке идеализированпой 6 кривой намагничивания;
i< — величина тока дросселя насыщения; 65 где с.ус а= ра 3, другой конец которой соединен с вентилем 4 разрядного контура.
На фиг. 2 введены следующие обозначения. — Импульсы 5 — входные импульсы с 5
1 частотой fy= —, поступающие на т, вход релаксационного генератора для управления вентилем разрядного контура; — кривая 6 — напряжение на конденсаторе; — кривые 7, 8 — соответственно напряжение на дросселе насыщения и ток через него; — импульсы 9 — импульсы для управления вентилями инвертора, снимаемые со вторичных обмоток трансформатора.
Способ заключается в следующем. На схему подают напряжение питания (U„) через зарядный дроссель 2 потечет ток, который заряжает конденсатор 1 до величины напряжения U . Одновременно через дроссель 2 пропускают ток подмагничивания, величина которого, отнесенная к числу витков рабочей обмотки дросселя, приближенно определяется выражением
4 — величина тока в момент насыщения сердечника дросселя.
После этого подают управляющий импульс на вентиль 4.
Конденсатор 1 разряжается через трансформатор 3, на вторичных обмотках которого формируются импульсы управления вентилями инвертора. Затем начинается процесс намагничивания дросселя 2, который происходит под действием разности напряжений источника питания (Ьа) и напряжения (U, ), до которого перезаряжается конденсатор 1. После насыщения дросселя 2 образуется колебательный контур, состоящий из остаточной индуктивности дросселя 2 и конденсатора 1 (активным сопротивлением обмотки дросселя можно пренебречь). При этом конденсатор 1 заряжается до напряжения, превышающего по величине напряжения источника питания (Ud). Превышение положительного напряжения на конденсаторе 1 над величиной Ua обеспечивает частичное размагничивание дросселя 2.
Таким образом, начальное подмагничивание дросселя 2 приводит к уменьшению промежутка времени ((, ), предоставляемого для восстановления управляемости вентиля 4 при пуске, и способствует формированию выходных импульсов, стабильных по амплитуде и по величине, несколько превышающей величину первого выходного импульса.
При выключении схемы, которое всегда производят путем снятия упр авляющего импульса с вентиля 4, конденсатор 1 всегда оказывается заряженным до напряжения, которое по величине превышает напряжение источника питания. При этом сердечник дросселя размагничивается и приходит в исходное состояние, для вывода из которого при следующем пуске инвертора требуется дополнительное подмагничивапие.
Практическая реализация данного способа, осуществленная в релаксационных генераторах с использованием в разрядном контуре как импульсных водородных тиратронов, у которых токи утечки ничтожны (они на несколько порядков величины меньше токов, необходимых для подмагничивапия сердечника зарядного дросселя), так и тиристоров (у которых токи утечки больше) показала, что токи утечки приборов разрядного контура, протекающие через обмотку дросселя насыщения, оказываются совершенно недостаточными для приведения сердечника дросселя в необходимое магнитное состояние и в обоих случаях требуется дополнительное начальное подмагппчиванпе дросселя током, значительно превышающем токи.
Начальное подмагничивание зарядного дросселя насыщения можно реализовать
728212
U„
Ьых
Фг г.2
Составитель О. Наказная
Редактор Э. Шибаева Текред А. Камышникова Корректор А. Степанова
Заказ 756/20 Изд. № 279 Тираж 798 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035,.Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
5 путем использования дополнительной обмотки подмагничивания или резистора, подключаемого параллельно к конденсатору через управляемый прибор.
Использование данного способа в устройствах управления автономным параллельным инвертором позволило обеспечить устойчивый пуск преобразователя, предназначенного для питания электротермических установок, в диапазоне частот 500—
2500 Гц.
Формула изобретения
Способ управления автономным параллельным инвертором, система управления которого содержит релаксационный генератор с дросселем насыщения в зарядной цепи конденсатора, состоящий в том, что формируют управляющие импульсы с помощью релаксационного генератора, отлич а ю шийся тем, что, с целью расширения
5 частотного диапазона и повышения устойчивости пуска инвертора, однократно подмагничивают дроссель насыщения до момента первого разряда конденсатора начальным током, величина которого про10 порциональна абсолютной величине разности отрицательных напряжений, до которых перезаряжается конденсатор в установившемся и переходном режимах.
Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 171904, кл. 21d 12/03 от 19б2 г,
