Способ управления автономным инвертором напряжения

 

пщ 752747

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОР :КОМУ СВИДЕТЕЛЬ :ТВУ со,св (советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.12.76 (21) 2434074/24-07 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

Н 02Р 13/18

ГосУдаРственный комите1 (23) Приоритет ссс; по делам изоб етений (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28 (53) УДК 621.316.727 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (72) Авторы изобретения О. Г. Булатов, В. И, Олещук, Е. Е. Чаплыгин и А. Г. Шевченко (71) Заявитель Московский ордена Ленина энергетический институт (54) СПОСОБ УП РАВЛ Е Н ИЯ ABTOHOM H blM И Н В ЕРТОРОМ

НАПРЯЖЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для применения в автономных инверторах напряжения с трансформатором с секционированными вторичными обмотками.

Известен способ управления такпмп пиверторами (1) при различном числе импульсов в полуволне выходного напряжения.

Недостатком данного способа является то, что для реализации лучших по гармоническому составу алгоритмов формирования требуется применение силовых схем с увеличенным количеством секций и ключей вторичной стороны. B способе не предусмотрено также регулирование выходного напряжения внутренними средствами.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобрстеншо является спосоо управления автономным инвертором напряжения, состоящий в том, что инвертор первичной стороны формирует регулируемое широтиым способом напряжение прямоугольной формы. Вторичная сторона содержит Л секционированных обмоток и Л пар ключей, что позволяет сформировать выходное напряжение с Л уровнями на полупериоде. Число импульсов на полупериоде равно (2N — 1), что позволяет исключить из спектра выходного напряжения V нечетных гармоник (2).

Недостатком указанного способа управления является малое число подавляемых гармоник при высоком числе секций вторичной обмотки.

Целью настоящего изобретения является улучшение гармонического состава выходного напряжения инвертора. Поставленная цель достигается тем, что в способе управления автономным инвертором напряжения

10 с прямоугольно-ступенчатой формой выходного напряжения, состоящим из инверторного моста, работающего на трансформатор с секционнрованной на /V частей вторичной обмоткой и с Ж парами встреч15 но-параллельно включенных вентилей, заключающемся в том, что на полупериоде выходного напряжения формируют нечетное количество равных тактовых интервалов и при формировании каждой четверти

20 периода выходного напряжения на вентили первичной стороны подают управляющие импульсы регулируемой длительности поочередно, а на вентили вторичной стороны в те же моменты времени в очередности, 25 обеспечивающей подключение к нагрузке секций трансформатора в порядке нарастания (убывания) напряжения, реализуется таким образом, что на полупериоде выходного напряжения формируют (2Лт+ 1) так30 товых интервалов, причем управляющие импульсы на иентили иерви шой и вторн iиой сторон подаются начиная со. второго тактового интервала на иолуиериодс, à после формирования и (N+ 1)-м тa«iс нмпульсои управления, подключающих к пагрузке секцшо трансформатора с напряжением nan00льшсго уроин51, и с.lcäóioùcvi (Л +2)-и такте подают управляющие импульсы на те жс вентили первичной и вторичной сторон, чтo и и (Л1+1)-м такте.

Временные диаграммы, поясняющие принцип действия, приведены на фиг. 1; на фиг. 2 — силовая с:сма ннисртора наиряжепия; на фш. 3 — спектры ьыходиого на11ряжсння нньертора> снсктр рассчитан lipè чанбо !ьшсм уровне выходного напряжения (для онредслсш!ости приведены материалы, Относящисс51 к нниср 1 Op) с Л = 3) .

Силовая схема нньсртора содержит ь птнли первичной стороны 1 — 4 i вентили иторичнои стороны 5 — 7.

Выходное напряжение инисртора показано на фиг. 1, а.

Как видн нз диаграмм, в данном способе формнрус1ся иы однос напр5»ксш1С с большим числом импульсов па иолуисриоде. 1(рн соответствующем выборе коэ!!1ф!1цнснтои трансфор5!ации секции это иозио (Л + 2) нсч Tnblx гармоник

li3 спек l pli вы. Одного нанр515кснн51 Ii !lacð тора, На фнг. 1, б, в прсдстаьлсны шггсриалы проводящего состояния вентилей периичной стороны. ФО()ма Г1аГ1ряжени51 па. выходе инвертора первичной стороны модулнрована, при этом несущей частотой является (4Л1 — 2) гармоника ьыходной частоты. На фиг. 1, г, д, а представлены интервалы проводящего состояния вснт!..;1ен иторичиой стороны (б, 5, 7 соответственно). Нечетное число тактов на полуперноде и выбранный порядок работы вентилей нерви шой стороны позио;lяют сохранит!, и!IслО сс! Ций трансформатора то же, что и в прототипе.

Так, при формировании положительнои полуволпы ВыхОднОГО наир5!жения иснпlлн б и 7 работают при включении вентилей 1 и 3, а при формировании отрнцагельнои полуволны — при включении иснт 1лсй 2 li

4. Широтнос регулирование осуществляется известными способами формирования однополярного напря5кения в однофазном мостовом инверторе первичной стороны.

ДОСТОИНСТИО vl СПОСООа ЯВЛ51СТС5(ЗиаЧНтельное улучшение гармонического состава выходного И11иертора напряжения; увеличение числа исключасмых гармоник, сни5кение уровня г!!1разигных гармоник и сисктрс, гго выгодно отличает способ от прото-! н!та, позволяя применять инверторы с фиГ!ь!рами на меньшую установленную мощность (известно, что массо-габаритные показатели фильтра зависят, в первую очередь, от шсла исключасмых гармоник). По

cpainIennIo с указанными аналогами способ отличается простотой силовой схемы, необходимой для его реализации, возможно

I0 использование схемы, применяемой для прототипа при соответствующем расчете .-р анс форм а тор а.

Формула изобретения

15 Способ уира 1лсння автономным инвертором напряжения с прямоугольно-ступенчагои pop>vioii выходного напряжения, состоящим 1>з инвсрторного моста, работающего на трансформатор с секционированной на

2и Л частей вторичной обмоткой и с N napavlII ис1речно-параллельно включенных вентилси,:àêëþ÷àþùèéñÿ в том, что на полупериоде выходного напряжения формируют нечетное количество равных тактовых ин-! ериалов и при формировании каждой чет. верти периода выходного напряжения на исигили первичной стороны подают у правляющнс импульсы регулируемой длительности поочередно, à ild вентили вторичной

Зо стороны и очередности, обеспечивающей нодк,!ючс к нагрузке секций трансформатора и порядке нарастания (убывания) напряжения, отличающийся тем, что, с целью улучшения гармонического состава

35 иыходного напряжения инвертора на полупериоде выходного напряжения формируют (2л + 1) тактовых интервалов, причем управляющие импульсы на вентили первичной и вторичной сторон подаются начиная

40 со второ!о тактового интервала на полупериодс, а после формирования (Л + 1) -м

laic! 1;миульсов управления, подключающих к нагрузке секцию трансформатора с напряжением наибольшего уровня, в сле45 дующем (Л +2)-м такте подают управляюшие импульсы на те же IIcHTHJIH первичной и вторичной сторон, что и в (Л + 1)-м такте.

Источники информации, I1pH 1ятыс ио внимание при экспертизе

50 l. Касаев О. И., Бирюков В. P. Гармони-1сский анализ выходного напряжения ирсооразоватсля. М., «Труды МАИ». Вып.

286, 1974.

2. Тонка н> В. ("., Мельничук Л. П,, Лип53 ковс!.Ий К. А. Способы улучшения качества

«ыходного напряжения автономных инвер-! орои. Киев, Изд-ио АН УССР, 1972, с. б5 (ИРО 1 OTII11) .

Редактор В. Девятов

Составитель О, Парфенова

Техред В. Серякова

Корректор А. Галахова

Заказ 1464/17 Изд. № 406 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2