Способ управления статическим преобразователем

 

()964954

Союз Советск»х

Социалист»чес»их

Реслубл»к

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дояолнительное к авт, свид-ву (5l)M. К и. (22) Заявлено 27.03.80 (21) 2899687 24 — 07 .с присоединен»ем заявки М

Н 02 P 13/16

3Ъоударетееный комнтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 07.10.82. Бюллетень _#_e 37

Дата опубликования описания 07 10 82 по делам нзобретеннй н открытнй (53) Удк. 621.316.

° 727 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю; А. Мордвинов, С. И. Королев и Г. П. Казьмин

Научно-исследовательский институт автоматики и электром прн Томском институте автоматизированных систем упра и радиоэлектроники (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ

Изобретение относится к преобразовательной, технике, в частности к статическим преобразователям со ступенчатой формой выходного напряжения, в которых выходное напряжение получают эа счет коммутации вторичных обмоток силового трансформатора инвертора, работающего на повышенной частоте.

Известен способ управления статическим преобразователем, состоящий в том, что подают переменное напряжение повышенной частоты

1о от источника с несколькими отводами на циклоконвертор н формируют выходное напряжение путем переключения отводов источника (1).

Недостатком устройства, реализующего данный способ является зависимость гармонического состава, их амплитуд и фазы первой гармоники от коэффициента мощности .нагрузки.

Наиболее близким к изобретению по техническим средствам и достигаемому результату является способ управления статическим преоб- щ разователем, содержащим два автономных инвертора повышенной частоты, два выходных трансформатора, вторичные обмотки которых имеют по несколько отводов с подключенным между . отводами циклоинвертором, состоящий в том, что регулируют величину выходного напряжения путем переключения отводов трансформаторов, причем напряжение одного нз инверторов регулируют путем двухсторонней широтно — импульсной модуляции f2).

Однако для данного способа управления характерно низкое качество выходного напряжения.

Цель изобретения — улучшение качества выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления статическим преобразователем частоты формируют напряжение, пропорциональное фазовому сдвигу между первой гармоникой выходного напряжения и опорным напряжением, и дополнительно сдвигают задний фронт модулированного напряжения инвертора пропорционально фазовому сдвигу.

На фиг, 1 представлена одна из схем статического преобразователя с промежуточным звеном повышенной частоты; на фиг. 2 — диаграммы напряжений на отдельных элементах

964954 схемы, поясняющие суть предлагаемого способа управления.

Преобразователь содержит основной 1 и дополнительный 2 инверторы с согласующими трансформаторами 3 и 4, циклоинвертор íà S тиристорах 5 — 16, подключенный к отводам вторичных обМоток 17 — 28, согласующих трансформаторов.

Системы управления основным инвертором

29, циклоконвертором 30, дополнительным 10 инвертором 31, связанные между собой, подключены к цепям управления ключевых элемен- . тов статического преобразователя. Блок обрат;ной связи 32, соединенный с выводом преобразователя, подключен к системе управления 1S дополнительным инвертором. Блок стабилизации фазы 33 связан с выходом преобразователя системами управления циклоконвертором и дополнительным инвертором. На входе преобразователя включена нагрузка 34. 20

Рассмотрим способ управления статическим преобразователем, формирующим на выходе напряжение с количеством тактовых интервалов, равных шести, и подинтервалов К=2, а ток нагрузки через нуль переходит на третьем 2S тактовом интервале. Нерегулируемый инвертор 1 обеспечивает получение переменного напряжения 35, а регулируемый инвертор

2 — напряжения 36. Укаэанные напряжения через согласующие трансформаторы 3 и 4 поступают на циклоконвертор, который обеспечивает полученйе ступейчатого напряжения 37.

Управление ключевыми элементами основного (нерегулируемого) инвертора осуществляется от системы управления 29, которая формирует

3S сигналы управления прямоугольной формы.

Это же напряжение поступает на систему управления циклоконвертором, которая задает определенную последовательность включения тиристоров демодулятора..Система управления

40 . дополнительным инвертором 31 предназначена для получения. сигналов управления ключевыми элементами дополнительного инвертора 2 в . функции выходного сигнала блока обратной связи 32. В стабилизированных преобразователях

45 дополнительный инвертор обеспечивает поддержание на выходе стабильного напряжения независимо от величины нагрузки и напряжения питания. Согласно предложенного способа управления требуется эастабилизировать фазу ступенчатого напряжения. Для этой цели служит блок стабилизации фазы 33, на который подается ступенчатое напряжение с нагрузки и опорное. Опорное напряжение формируется путем подачи сигналов с выхода системы управления циклоинвертором, например, на синхронизацию ведомого мультивибратора в моменты изменения полярности выходного,(ступенчатого) напряжения демодулятора. Напряжение 38, пропорциональное фаэовому сдвигу между первой гармоникой с ступенчатого напряжения и опорным, с выхода блока стабилизации фазы поступает в систему управления 31 и дополнительно определяет сдвиг зщнего фронта напряжения 36 дополнительного инвертора 2. При нагрузках, коэФфициент мощности которых меньше cos Л /t <, фазы первой гармоники ступенчатого напряжения и опорного совпадают, сигнал с выхода блока 33 равен нулю. В

)этом случае реализуется двухсторонняя симметричная широтно — импульсная модуляция напряжения 36. По мере снижения коэффициента мощности нагрузки напряжение на выходе блока 33 увеличивается и определяет дополнительный сдвиг среза импульса напряжения 36, т. е. реализуется двухсторонняя несимметричная широтно — импульсная модуляция напряжения 36.

Внличина напряжения с выхода блока стабилизации фазы определяется только коэффициентом мощности нагрузки.

Аналогичным образом управляются статические преобразователи, в которых циклоконвертор выполнен по другой схеме.

Введение в структуру статического преобразователя выходного фильтра так же приводит к сдвигу фазы выходного напряжения, стабилизация которой особенно важна при параллельной работе подобных преобразователей в системе гарантированного электроснабжения. Предлагаемый способ управления обеспечивает стабилизацию фазы выходного напряжения и в статических преобразователях с выходными фильтрами.

Таким образом, предлагаемый способ управления статическими преобразователями с промежуточным звеном повышенной частоты обеспечивает повышение качества электрической энергии за счет стабилизации фазы первой гармоники выходного напряжения, т. е. повышает коэффициент мощности преобразователя.

Формула изобретения

Способ управления статическим преобразователем, содержащим два автономных инвертора повышенной частоты, два выходных трансформа. тора, вторичные обмотки которых имеют несколько отводов, с подключенным между отводами циклоконвертором, состоящий в том, что регулируют величину выходного напряжения

I путем переключения отводов трансформаторов, причем напряжение одного иэ инверторов регулируют путем двухсторонней широтно — импульсной модуляции, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества выходного напряжения, формируют путем переключения напряжение, пропорциональное фаэовому сдвигу между первой гармоникой выходного напряжения и опорным напряжением, и дополнительно сдвигают задний фронт модулирован5 964954 ного напряжения указанного инвертора пропорционально фазовому сдвигу.

Источники информации, ;принятые во внимание при экспертизе

1. Ав авторское свидетельство СССР 1 бу716 кл. H 02 Р 13/16, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

Р 2641898/24-07, 1978 (прототип) .

964954

Составитель Е. Жданов

Техред Е. Харнтончик Корректор Н. Бурнк

Редактор Т. Парфенова

Тираж 721

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Заказ 7686/45

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4