RU2152683C1

RU2152683C1 - Method for controlling resonance-tuned inverter with diodes connected in parallel opposition

Info

Publication number: RU2152683C1
Application number: RU99108548A
Authority: RU
Inventors: Е.М. Силкин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа ЭЛСИ
Priority date: 1999-04-19
Filing date: 1999-04-19
Publication date: 2000-07-10

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: method primarily used in thyristor converter control systems for output voltage regulation involves shaping and alternately feeding control pulses to thyristors that function to shape forward and backward current half-waves in load. In the action, time interval is set, thyristor voltage is measured, logic signal is shaped that assumes true value as soon as forward voltage is applied simultaneously to thyristors shaping forward and backward current half-waves in load. Time interval reading is enabled at true value of logic signal. Next control pulse is applied to thyristors upon expiration of preset time interval. Conducting time duration of thyristors and diode is measured. Time interval is varied as function of conducting time duration so that time interval is increased and decreased in proportion to conducting time duration. EFFECT: improved flatness of external; characteristic. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления с тиристорными преобразователями частоты для электротехнологии. The invention relates to electrical engineering and can be used in control systems with thyristor frequency converters for electrical technology.

Известен способ управления резонансным инвертором со встречно-параллельными диодами, заключающийся в формировании и поочередной подаче импульсов управления на тиристоры, формирующие прямую и обратную полуволны тока в нагрузке, и изменении частоты подачи импульсов управления в функции регулируемого технологического параметра (Техническое описание ИЕЛВ.435423.011 ТО. Генератор среднечастотный СЧГ3-100/10.-Л.: ЛОЭЗ ВНИИТВЧ, 1985). A known method of controlling a resonant inverter with counter-parallel diodes, which consists in the formation and alternating supply of control pulses to the thyristors forming the direct and reverse half-wave current in the load, and changing the frequency of the supply of control pulses as a function of an adjustable technological parameter (Technical description IELV.435423.011 TO. Mid-frequency generator SCHG3-100 / 10.-L .: LOEZ VNIITVCh, 1985).

Недостатком способа управления является существенная зависимость уровня выходного напряжения инвертора от параметров нагрузки. Таким образом, внешняя характеристика инвертора является недостаточно жесткой. The disadvantage of the control method is a significant dependence of the inverter output voltage level on the load parameters. Thus, the external characteristic of the inverter is not rigid enough.

Известен способ управления резонансным инвертором со встречно-параллельными диодами, заключающийся в формировании и поочередной подаче импульсов управления на тиристоры, формирующие прямую и обратную полуволны тока в нагрузке, и изменении частоты подачи импульсов управления в функции сигнала, пропорционального фазовому сдвигу между напряжением и током нагрузки (Шапиро С. В, Зинин Ю.М., Иванов А.В. Системы управления с тиристорными преобразователями частоты для электротехнологии. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - С.87). There is a method of controlling a resonant inverter with counter-parallel diodes, which consists in the formation and alternating supply of control pulses to the thyristors that form the forward and reverse half-waves of the current in the load, and changing the frequency of the supply of control pulses as a function of the signal proportional to the phase shift between the voltage and the load current ( Shapiro S.V., Zinin Yu.M., Ivanov A.V. Control systems with thyristor frequency converters for electrical technology. - M.: Energoatomizdat, 1989. - P.87).

Известен способ управления резонансным инвертором со встречно-параллельными диодами, заключающийся в формировании и поочередной подаче импульсов управления на тиристоры, формирующие прямую и обратную полуволны тока в нагрузке (Vitins J., Schweizer A. Vereinfachter Einsatz von Leistungshalbleitern durch Vorwartsintegration//Brown Boveri Mitt. - 1984. - N 5. - S.219). A known method of controlling a resonant inverter with counter-parallel diodes, which consists in the formation and alternating supply of control pulses to the thyristors forming the direct and reverse half-wave current in the load (Vitins J., Schweizer A. Vereinfachter Einsatz von Leistungshalbleitern durch Vorwartsintegration // Brown Boveriitt. - 1984.- N 5. - S.219).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ управления резонансным инвертором со встречно-параллельными диодами (патент 2117378, Россия, МКИ H 02 M 7/48. Способ управления резонансным инвертором со встречно-параллельными диодами /Силкин Е.М. - Заявл. 17.01.97, Опубл. 10.08.98.- Бюл. N 22), который и рассматривается в качестве прототипа. The closest in technical essence to the invention is a method for controlling a resonant inverter with anti-parallel diodes (patent 2117378, Russia, MKI H 02 M 7/48. Method for controlling a resonant inverter with anti-parallel diodes / Silkin EM - Application. 17.01 .97, Publish. 10.08.98.- Bull. N 22), which is considered as a prototype.

Способ управления резонансным инвертором со встречно-параллельными диодами заключается в формировании и поочередной подаче импульсов управления на тиристоры, формирующие прямую и обратную полуволны тока в нагрузке, задании временного интервала, измерении напряжения на тиристорах, формировании логического сигнала, принимающего истинное значение при одновременном приложении прямого напряжения к тиристорам, формирующим прямую и обратную полуволны тока в нагрузке, разрешении отсчета временного интервала при истинном значении логического сигнала, подаче очередного импульса управления на тиристоры по истечении заданного временного интервала. A method of controlling a resonant inverter with counter-parallel diodes consists in generating and alternately supplying control pulses to the thyristors forming the direct and reverse half-waves of the current in the load, setting the time interval, measuring the voltage across the thyristors, generating a logical signal that takes a true value while applying a direct voltage to thyristors that form the forward and reverse half-waves of the current in the load, the resolution of the reference time interval at a true value of logic signal, the supply of the next control pulse to the thyristors after a specified time interval.

Недостатком прототипа является существенная зависимость уровня выходного напряжения инвертора от параметров нагрузки. Таким образом, внешняя характеристика инвертора является недостаточно жесткой. The disadvantage of the prototype is a significant dependence of the output voltage level of the inverter on the load parameters. Thus, the external characteristic of the inverter is not rigid enough.

Изобретение направлено на решение задачи стабилизации уровня выходного напряжения инвертора (ужесточения внешней характеристики) при питании электротехнологической нагрузки с изменяющимися в широких пределах параметрами, что является целью изобретения. The invention is directed to solving the problem of stabilizing the level of the inverter output voltage (tightening the external characteristic) when supplying an electrotechnological load with parameters that vary widely, which is the purpose of the invention.

Стабилизация уровня выходного напряжения инвертора со встречно-параллельными диодами достигается тем, что в способе управления, заключающемся в формировании и поочередной подаче импульсов управления на тиристоры, формирующие прямую и обратную полуволны тока в нагрузке, задании временного интервала, измерении напряжения на тиристорах, формировании логического сигнала, принимающего истинное значение при одновременном приложении прямого напряжения к тиристорам, формирующим прямую и обратную полуволны тока в нагрузке, разрешении отсчета временного интервала при истинном значении логического сигнала, подаче очередного импульса управления на тиристоры по истечении заданного временного интервала, измеряют длительность интервала проводящего состояния тиристора и встречно-параллельного диода, заданный временной интервал изменяют в функции длительности интервала проводящего состояния тиристора и встречно-параллельного диода, причем с увеличением длительности интервала проводящего состояния тиристора и встречно-параллельного диода заданный временной интервал пропорционально увеличивают, а с уменьшением длительности интервала проводящего состояния тиристора и встречно-параллельного диода заданный временной интервал пропорционально уменьшают. The stabilization of the output voltage level of the inverter with counter-parallel diodes is achieved by the fact that in the control method, which consists in the formation and alternating supply of control pulses to the thyristors forming the direct and reverse half-wave current in the load, setting the time interval, measuring the voltage on the thyristors, generating a logical signal taking a true value while applying a direct voltage to the thyristors forming the direct and reverse half-wave current in the load, the resolution the time interval with the true value of the logical signal, applying the next control pulse to the thyristors after a specified time interval, measure the duration of the interval of the conductive state of the thyristor and anti-parallel diode, the specified time interval is changed as a function of the duration of the interval of the conductive state of the thyristor and anti-parallel diode, moreover, with an increase in the duration of the interval of the conducting state of the thyristor and the counter-parallel diode, the specified time interval for portionwise increase, and with a decrease in the duration of the interval of the conducting state of the thyristor and counter-parallel diode, the specified time interval is proportionally reduced.

Существенным отличием, характеризующим изобретение, является стабилизация уровня выходного напряжения при питании электротехнологической нагрузки с изменяющимися в широких пределах параметрами. За счет пропорционального изменения интервала паузы в работе инвертора при изменении длительности проводящего состояния тиристора и встречно-параллельного диода, связанной с изменением параметров нагрузки, уменьшаются пределы изменения относительного гармонического состава и стабилизируется уровень выходного напряжения инвертора. A significant difference characterizing the invention is the stabilization of the level of the output voltage when supplying an electrotechnological load with parameters that vary widely. Due to the proportional change in the interval of pause in the inverter when changing the duration of the conducting state of the thyristor and the counter-parallel diode associated with the change in the load parameters, the limits of the relative harmonic composition decrease and the level of the inverter output voltage is stabilized.

Стабилизация уровня выходного напряжения инвертора со встречно-параллельными диодами является полученным техническим результатом, обусловленным новыми действиями в способе управления и порядком их осуществления, т.е. отличительными признаками. Таким образом, отличительные признаки заявляемого способа управления резонансным инвертором со встречно-параллельными диодами являются существенными. Stabilization of the output voltage level of the inverter with anti-parallel diodes is the obtained technical result due to new actions in the control method and the order of their implementation, i.e. distinguishing features. Thus, the distinguishing features of the proposed method for controlling a resonant inverter with anti-parallel diodes are significant.

На фиг. 1 приведена схема устройства для реализации способа управления резонансным инвертором со встречно-параллельными диодами, на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип управления. In FIG. 1 shows a diagram of a device for implementing a method for controlling a resonant inverter with anti-parallel diodes, FIG. 2 is a timing chart explaining the principle of control.

Способ управления резонансными инвертором со встречно-параллельными диодами реализуется следующими действиями. Задают временной интервал. Измеряют напряжение на тиристорах, формирующих прямую и обратную полуволны тока в нагрузке. Формируют логический сигнал, принимающий истинное значение при одновременном приложении прямого напряжения к тиристорам. Разрешают отсчет временного интервала при истинном значении логического сигнала. Формируют и поочередно подают импульсы управления на тиристоры инвертора по истечении заданного временного интервала. Измеряют длительность интервала проводящего состояния тиристора и встречно-параллельного диода. Изменяют заданный временной интервал в функции длительности интервала проводящего состояния тиристора и встречно-параллельного диода. Причем с увеличением длительности указанного интервала заданный временной интервал пропорционально увеличивают, а с уменьшением - пропорционально уменьшают. The method of controlling a resonant inverter with anti-parallel diodes is implemented by the following actions. Set the time interval. Measure the voltage on the thyristors forming the forward and reverse half-wave current in the load. Form a logical signal that takes a true value while applying a direct voltage to the thyristors. Allow the countdown of the time interval with the true value of the logical signal. Control pulses are generated and alternately fed to the inverter thyristors after a predetermined time interval. The duration of the interval of the conducting state of the thyristor and the anti-parallel diode is measured. The predetermined time interval is changed as a function of the duration of the interval of the conducting state of the thyristor and the anti-parallel diode. Moreover, with an increase in the duration of the specified interval, the specified time interval is proportionally increased, and with a decrease, it is proportionally reduced.

Схема устройства для реализации способа управления резонансным инвертором со встречно-параллельными диодами включает резонансный инвертор, содержащий последовательную цепь из дросселя фильтра 1, первого 2 и второго 3 тиристоров, зашунтированных встречными диодами 4, 5 соответственно и второго дросселя фильтра 6, подключенную к входным выводам, конденсатор фильтра 7, шунтирующий цепь из тиристоров, последовательную цепь из коммутирующего дросселя 8, выходных выводов, к которым подключена нагрузка 9, и коммутирующего конденсатора 10 подключенную между точкой соединения тиристоров и точкой соединения второго тиристора с вторым дросселем фильтра, последовательную цепь из датчика напряжения 11 на первом тиристоре, подключенного к выводам первого тиристора, логической схемы И 12, генератора пилообразного напряжения 13, компаратора 14, формирователя 15 и распределителя импульсов 16, выходного каскада 17, подключенного к управляющему электроду первого тиристора, второй датчик напряжения 18, подключенный к выводам второго тиристора, выход которого соединен с вторым входом логической схемы И, второй выходной каскад 19, вход которого подключен к второму выходу распределителя импульсов, а выход - к управляющему электроду второго тиристора, источник задающих напряжений 20, последовательную цепь из порогового элемента 21, вход которого подключен к выходу датчика напряжения, логической схемы ИЛИ 22, второго генератора пилообразного напряжения 23, устройства выборки-хранения 24 и суммирующего устройства 25, второй вход которого подключен к первому выходу источника задающих напряжений, а выход соединен с вторым входом компаратора, второй пороговый элемент 26, вход которого соединен с выходом второго датчика напряжения, а выход - с вторым входом логической схемы ИЛИ, вторые входы пороговых элементов соединены с вторым и третьим выходами источника задающих напряжений, второй вход устройства выборки-хранения соединен с выходом логической схемы ИЛИ. A diagram of a device for implementing a control method for a resonant inverter with anti-parallel diodes includes a resonant inverter containing a series circuit of a filter choke 1, first 2 and second 3 thyristors, shunted by counter diodes 4, 5, respectively, and a second filter choke 6, connected to the input terminals, filter capacitor 7, shunting a circuit of thyristors, a series circuit of a switching choke 8, output terminals to which a load 9 is connected, and a switching capacitor 10 between the connection point of the thyristors and the connection point of the second thyristor with the second filter choke, a series circuit from the voltage sensor 11 on the first thyristor connected to the terminals of the first thyristor, logic circuit I 12, a sawtooth voltage generator 13, comparator 14, driver 15 and pulse distributor 16 output stage 17 connected to the control electrode of the first thyristor, a second voltage sensor 18 connected to the terminals of the second thyristor, the output of which is connected to the second input of the logic And, the second output stage 19, the input of which is connected to the second output of the pulse distributor, and the output to the control electrode of the second thyristor, the supply voltage source 20, a serial circuit from the threshold element 21, the input of which is connected to the output of the voltage sensor, logic circuit OR 22 , a second sawtooth voltage generator 23, a sample-storage device 24 and a summing device 25, the second input of which is connected to the first output of the reference voltage source, and the output is connected to the second input of the comparator, there is a second threshold element 26, the input of which is connected to the output of the second voltage sensor, and the output is connected to the second input of the OR logic circuit, the second inputs of the threshold elements are connected to the second and third outputs of the reference voltage source, the second input of the sampling-storage device is connected to the output of the OR logic circuit .

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии напряжение на конденсаторе фильтра 7 равно напряжению источника питания инвертора. Тиристоры 2, 3 выключены и напряжение на них положительно и равно половине напряжения источника питания. На выходе логической схемы И 12 присутствует разрешающий логический сигнал высокого уровня. Логический сигнал с выхода схемы И 12 запускает генератор пилообразоного напряжения 13. В момент сравнения с выхода генератора пилообразного напряжения 13 и сигнала с выхода суммирующего устройства 25 срабатывает компаратор 14, по фронту переключения которого формируется короткий импульс формирователем импульсов 15. Длительность сформированного импульса является достаточной для включения тиристоров 2, 3. Сигнал с выхода формирователя импульсов 15 поступает на вход распределителя импульсов 16. Сигнал с первого выхода распределителя импульсов 16 через выходной каскад 17 подается на управляющий электрод тиристора 2. Выходной каскад 17 обеспечивает усиление управляющего импульса до требуемого уровня и гальваническую развязку силовой и информационной частей устройства. При включении тиристора 2 происходит колебательный заряд коммутирующего конденсатора 10 через коммутирующий дроссель 8 и нагрузку 9 по цепи: 7-2-8-9-10-7. При работе тиристора 2 через нагрузку 9 протекает полуволна прямого тока. За счет колебательности процесса заряда конденсатор 10 заряжается до напряжения, превышающего напряжение на конденсаторе фильтра 7. После спада тока тиристора 2 до нуля включается встречный диод 4 и происходит частичный колебательный разряд коммутирующего конденсатора 10 на конденсатор фильтра 7 по цепи: 10-9-8-4-7-10. Разряд коммутирующего конденсатора 10 обеспечивает рекуперацию излишней реактивной энергии, накопленной в электромагнитном поле элементов контура коммутации, и стабилизации режима работы инвертора в условиях изменяющейся нагрузки. При работе тиристора 2 и встречного диода 4 логическая схема И 12 находится в состоянии, обеспечивающем нахождение генератора пилообразного напряжения 13 в выключенном состоянии (напряжение на выходе отсутствует) и возврат компаратора 14 в исходное состояние. После выключения диода 4 к тиристорам 2, 3 одновременно прикладывается прямое напряжение, равное половине напряжения на конденсаторе фильтра 7. Логическая схема И 12 при этом формирует разрешающий логический сигнал высокого уровня, запускающий генератор пилообразного напряжения 13. Далее при сравнении сигналов с выхода генератора пилообразного напряжения 13 и суммирующей схемы 25 и срабатывании компаратора 14 формируется и подается через второй выходной каскад 19 импульс управления на тиристор 3. Происходит колебательный разряд конденсатора 10 через коммутирующий дроссель 8 и нагрузку 9 по цепи: 10-9-8-3-10. Через нагрузку 9 при работе тиристора 3 протекает полуволна обратного тока. Коммутирующий конденсатор 10 перезаряжается до напряжения обратной полярности. После выключения тиристора 3 включается встречный диод 5 и происходит колебательный заряд конденсатора 10 по цепи: 10-5-8-9-10. При работе тиристора 3 и диода 5 логическая схема И 12 также находится в состоянии, обеспечивающем нахождение генератора пилообразного напряжения 13 в выключенном состоянии и возврат компаратора 14 в исходное состояние. После выключения встречного диода 5 электромагнитные процессы в работе инвертора повторяются. Заданный временной интервал паузы в работе инвертора определяется уровнем сигнала на выходе суммирующего устройства 25. Указанный сигнал представляет собой сумму напряжений с выхода источника задающих напряжений 20 и выхода устройства выборки-хранения 24. Сигнал с выхода устройства выборки-хранения 24 пропорционален длительности интервала проводящего состояния тиристора и встречно-параллельного диода и формируется следующим образом. В интервале проводящего состояния тиристора и встречно-параллельного диода напряжение на втором тиристоре максимально и равно напряжению на конденсаторе фильтра 7. При работе тиристора 2 и диода 4 на выходе второго порогового элемента 26, а при работе тиристора 3 и диода 5 - на выходе первого порогового элемента 21, присутствуют логические сигналы высокого уровня. Фронт указанных сигналов через логическую схему ИЛИ 22 запускает второй генератор пилообразного напряжения 23, а срез обеспечивает выборку сигнала, пропорционального интервалу проводящего состояния тиристора и встречно-параллельного диода, схемой выборки-хранения 24 с выхода второго генератора пилообразного напряжения 23. The device operates as follows. In the initial state, the voltage across the filter capacitor 7 is equal to the voltage of the inverter power source. Thyristors 2, 3 are turned off and the voltage on them is positive and equal to half the voltage of the power source. At the output of the logic circuit And 12 there is a high-level enable logic signal. The logical signal from the output of the circuit And 12 starts the sawtooth voltage generator 13. At the time of comparison from the output of the sawtooth voltage generator 13 and the signal from the output of the summing device 25, the comparator 14 is triggered, a short pulse by the pulse shaper 15 is formed along the switching front of which is sufficient for the generated pulse turn on thyristors 2, 3. The signal from the output of the pulse shaper 15 is fed to the input of the pulse distributor 16. The signal from the first output of the pulse distributor 16 through the output stage 17 is fed to the control electrode of the thyristor 2. The output stage 17 provides amplification of the control pulse to the desired level and galvanic isolation of the power and information parts of the device. When the thyristor 2 is turned on, the oscillating charge of the switching capacitor 10 occurs through the switching choke 8 and the load 9 along the circuit: 7-2-8-9-10-7. During operation of the thyristor 2, a half-wave of direct current flows through the load 9. Due to the oscillation of the charging process, the capacitor 10 is charged to a voltage exceeding the voltage on the filter capacitor 7. After the current of the thyristor 2 drops to zero, the counter diode 4 is turned on and a partial oscillatory discharge of the switching capacitor 10 to the filter capacitor 7 occurs along the circuit: 10-9-8- 4-7-10. The discharge of the switching capacitor 10 ensures the recovery of excess reactive energy accumulated in the electromagnetic field of the elements of the switching circuit, and stabilization of the inverter operation mode under conditions of changing load. When the thyristor 2 and the oncoming diode 4 are operating, the logic circuit And 12 is in a state that ensures that the sawtooth voltage generator 13 is turned off (there is no output voltage) and the comparator 14 is returned to its original state. After turning off the diode 4, a direct voltage equal to half the voltage across the filter capacitor 7 is simultaneously applied to the thyristors 2, 3. The I 12 logic circuit also generates a high-level logic signal that starts the sawtooth voltage generator 13. Then, when comparing the signals from the output of the sawtooth voltage generator 13 and the summing circuit 25 and the comparator 14 is activated, a control pulse is generated and fed through the second output stage 19 to the thyristor 3. An oscillating capacitor discharge occurs 10 through a switching inductor 8 and a load 9 along the circuit: 10-9-8-3-10. Through the load 9 during operation of the thyristor 3 flows a half-wave reverse current. The switching capacitor 10 is recharged to a voltage of reverse polarity. After turning off the thyristor 3, the on-going diode 5 is turned on and the oscillatory charge of the capacitor 10 occurs along the circuit: 10-5-8-9-10. During operation of the thyristor 3 and diode 5, the logic circuit And 12 is also in a state that ensures that the sawtooth voltage generator 13 is in the off state and the comparator 14 is returned to its original state. After turning off the oncoming diode 5, the electromagnetic processes in the inverter are repeated. The specified pause time interval in the inverter operation is determined by the signal level at the output of the summing device 25. The specified signal is the sum of the voltages from the output of the reference voltage source 20 and the output of the sample-storage device 24. The signal from the output of the sample-storage device 24 is proportional to the duration of the interval of the conducting state of the thyristor and counter-parallel diode and is formed as follows. In the interval of the conducting state of the thyristor and the anti-parallel diode, the voltage on the second thyristor is maximum and equal to the voltage on the filter capacitor 7. When the thyristor 2 and diode 4 are working at the output of the second threshold element 26, and when the thyristor 3 and diode 5 are working, at the output of the first threshold element 21, there are high level logic signals. The front of these signals through the OR 22 logic circuit starts the second sawtooth voltage generator 23, and the slice provides a signal sampling proportional to the interval of the conducting state of the thyristor and the anti-parallel diode with a sample-storage circuit 24 from the output of the second sawtooth voltage generator 23.

Временные диаграммы иллюстрируют работу устройства и принцип управления инвертором. На диаграмма приняты следующие обозначения: U₂ - мгновенное значение напряжения на тиристоре 2, U₃ - мгновенное значение напряжения на тиристоре 3, i₂ - ток тиристора 2, i₃ - ток тиристора 3, i₄ - ток диода 4, i₅ - ток диода 5, U₂₆ - сигнал на выходе второго порогового элемента 26, U₂₁ - сигнал на выходе порогового элемента 21, U₂₂ - сигнал на выходе логической схемы ИЛИ 22, U₂₃ - сигнал на выходе второго генератора пилообразного напряжения 23, U₂₄ - сигнал на выходе устройства выборки-хранения 24, U₂₅ - сигнал на выходе суммирующего устройства 25, U₁₃ - сигнал на выходе генератора пилообразного напряжения 13, i₁₇ - импульс управления тиристора 2, i₁₉ - импульс управления тиристора 3, t - текущее время.Timing diagrams illustrate the operation of the device and the principle of controlling the inverter. The following notation is used on the diagram: U ₂ - instantaneous voltage value on thyristor 2, U ₃ - instantaneous voltage value on thyristor 3, i ₂ - current of thyristor 2, i ₃ - current of thyristor 3, i ₄ - current of diode 4, i ₅ - diode current 5, U ₂₆ - signal at the output of the second threshold element 26, U ₂₁ - signal at the output of threshold element 21, U ₂₂ - signal at the output of the logic circuit OR 22, U ₂₃ - signal at the output of the second sawtooth voltage generator 23, U ₂₄ - the output of sample-storage device 24, U ₂₅ - the output of the adder 25, U ₁₃ - signal to output gene Rathore sawtooth voltage 13, i ₁₇ - pulse thyristor control 2, i ₁₉ - control pulse thyristor 3, t - current time.

На диаграммах интервалы t₁ - t₀, t₃ - t₂, t₅ - t₄ соответствуют заданному временному интервалу паузы в работе инвертора. С уменьшением длительности интервала проводящего состояния тиристоров и встречно-параллельных диодов заданный временной интервал уменьшается (t₁-t₀ > t₅-t₄).In the diagrams, the intervals t ₁ - t ₀ , t ₃ - t ₂ , t ₅ - t ₄ correspond to a given time interval of a pause in the inverter. With a decrease in the duration of the interval of the conducting state of the thyristors and counter-parallel diodes, the specified time interval decreases (t ₁ -t ₀ > t ₅ -t ₄ ).

Датчики напряжения 11, 18 реализованы на основе диодных оптоэлектронных ключей, пороговые элементы 21, 25 и суммирующие устройства 25 - на операционных усилителях. Выходные каскады 17, 19 выполнены с использованием импульсных трансформаторов. Остальные элементы устройства могут быть реализованы по любой из известных схем. Voltage sensors 11, 18 are implemented on the basis of diode optoelectronic switches, threshold elements 21, 25 and summing devices 25 are mounted on operational amplifiers. The output stages 17, 19 are made using pulse transformers. The remaining elements of the device can be implemented by any of the known schemes.

По сравнению с прототипом использование заявляемого способа управления резонансным инвертором со встречно-параллельными диодами позволяет обеспечить более стабильное напряжение на выходе инвертора при питании электротехнологических нагрузок с изменяющимися параметрами. Внешняя характеристика инвертора становится более жесткой за счет уменьшения пределов изменения гармонического состава выходного напряжения при сохранении относительного значения интервала паузы в работе инвертора в условиях изменения параметров нагрузки в широких пределах. При работе инвертора, например, в составе системы управления плавильной установки при управлении по способу, выбранному за прототип, уровень установки при управлении по способу, выбранному за прототип, уровень выходного напряжения может изменяться более, чем в 2 раза. При управлении по заявляемому способу относительное изменение выходного напряжения инвертора в ходе технологического процесса не превышает 20-30%. Дополнительно улучшаются техникоэкономические показатели и повышается КПД установки за счет поддержания выходной мощности инвертора в процессе плавки на максимально возможном уровне, а также сокращения времени проведения технологического процесса. Compared with the prototype, the use of the proposed method for controlling a resonant inverter with anti-parallel diodes allows for a more stable voltage at the inverter output when supplying electrotechnological loads with varying parameters. The external characteristic of the inverter becomes more stringent by reducing the limits of variation in the harmonic composition of the output voltage while maintaining the relative value of the interval of the pause in the inverter in a wide range of load parameters. When the inverter is operating, for example, as part of the control system of a smelter when controlled by the method selected for the prototype, the installation level when controlled by the method selected for the prototype, the output voltage level can change by more than 2 times. When controlled by the claimed method, the relative change in the output voltage of the inverter during the process does not exceed 20-30%. In addition, technical and economic indicators are improved and the efficiency of the installation is increased by maintaining the inverter output power during the smelting process at the highest possible level, as well as reducing the process time.

Claims

A method for controlling a resonant inverter with counter-parallel diodes, which consists in the formation and alternating supply of control pulses to the thyristors that form the forward and reverse half-waves of the current in the load, set the time interval, measure the voltage across the thyristors, generate a logical signal that takes a true value while applying a direct voltage to the thyristors forming the direct and reverse half-waves of the current in the load, the resolution of the reference time interval with the true value of the log signal, the supply of the next control pulse to the thyristors after a predetermined time interval, characterized in that the duration of the interval of the conducting state of the thyristor and counter-parallel diode is measured, the specified time interval is changed as a function of the duration of the interval of the conducting state of the thyristor and counter-parallel diode, and with by increasing the duration of the interval of the conducting state of the thyristor and the anti-parallel diode, the specified time interval is proportionally increased, and with mensheniem interval length of the conducting state of the thyristor and a diode antiparallel predetermined time interval proportionally reduced.