SU1279034A1 - Способ управлени инвертором - Google Patents

Способ управлени инвертором Download PDF

Info

Publication number
SU1279034A1
SU1279034A1 SU833675555A SU3675555A SU1279034A1 SU 1279034 A1 SU1279034 A1 SU 1279034A1 SU 833675555 A SU833675555 A SU 833675555A SU 3675555 A SU3675555 A SU 3675555A SU 1279034 A1 SU1279034 A1 SU 1279034A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inverter
load
input
current
voltage
Prior art date
Application number
SU833675555A
Other languages
English (en)
Inventor
Георгий Маркович Мустафа
Альберт Павлович Мотыль
Александр Николаевич Юлегин
Original Assignee
Производственное Объединение "Таллинский Электротехнический Завод Им.М.И.Калинина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Производственное Объединение "Таллинский Электротехнический Завод Им.М.И.Калинина" filed Critical Производственное Объединение "Таллинский Электротехнический Завод Им.М.И.Калинина"
Priority to SU833675555A priority Critical patent/SU1279034A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1279034A1 publication Critical patent/SU1279034A1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  однофазным автономным инвертором. Целью изобретени   вл етс  уменьшение передаваемой инвертором в нагрузку реактивГТ f ной мощности путем повьшени  точности стабилизации представл емого времени выключени  тиристоров инвертора . На выходах датчиков 3, 4, 5 и 6 формируютс  сигналы, пропорциональные мгновенньм значени м входного тока инвертора, входного тока нагрузки, тока компенсирующей емкости и напр жени  нагрузки. Эти сигналы поступают в функциональный преобразователь 7, который формирует периодический сигнал управл ющего напрйжени  с удвоенной частотой инвертора. Нуль-орган 8 регистрирует пол рность управл ющего напр жени , а формирователь 9 при каждом изменении пол рности с положительной на (Л отрицательную вьщает отпирающий импульс на непровод щую пару тиристоров . 5 ил. .Ii to О оо I 4

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к преобразовательной технике, и может быть испол зовано дл  управлени  однофазным автономным инвертором. Цель изобретени  - уменьшение пе редаваемой инвертором в нагрузку реактивной мощности путем повышени  точности стабилизации предоставл емого времени выключени  тиристоров инвертора. На фиг.1 показаны силова  схема инвертора с нагрузкой и структурна  схема устройства, реализующего способ управлени  инвертором дл  стабилизации предоставл емого времени выключени  тиристоров; на фиг.2 - функциональна  схема функционального преобразовател , выполненного в виде формировател  прогнозируемых мгновенных значений напр жени  нагрузки; на фиг.З - функциональна  схема варианта выполнени  нелинейного блока , вход щего в состав функционально го .преобразовател  и выполненного с использованием принципа кусочно-линейиой аппроксимации; на фиг.4 временна  диаграмма, по сн юща  прин цип действи  устройства; на фиг.З временна  диаграмма основных контрольных сигналов устройства. Устройство, реализующее способ управлени  инвертором дл  стабилизации предоставл емого времени выключе ни  тиристоров инвертора 1 с нагрузкой 2 в виде колебательного контура образованного параллельно включенными активно-индуктивными потребителем и компенсирующей емкостью, содер жит первый датчик 3 входного тока инвертора, второй датчик 4 входного тока нагрузки, третий датчик 5 тока компенсирующей емкости, четвертьй датчик 6 напр жени  нагрузки,функциональный преобразователь 7,нульорган 8, формирователь 9 отпирающих тиристоры импульсов, причем функциональный преобразователь 7 подключен входами к датчикам 3 - 6, а вых ды - через нуль-орган 8 к формирова телю 9 отпирающих тиристоры импульсов . Функциональный преобразователь . 7 выполнен в виде формировател  прогнозируемого мгновенного значени  напр жени  и содержит блок 10 модул , переключатель 11 пол рности четыре сумматора 12 - 15, источник 16 смещени , нелинейный блок 17, причем входами функционального преобразовател  7 с первого пб четвертый  вл ютс  выходы датчиков 3-6 с первого по четвертый соответственно , первый вход функционального преобразовател  7  вл етс  первым входом первого сумматора 12, второй вход функционального преобразовател  7  вл етс  входом блока 10 модул , третий и четвертый входы функционального преобразовател   вл ютс  первым и вторым входами переключател  11 пол рности соответственно , источник 16 смещени  подключен к второму входу первого сумматора 12, выход которого подключен к первым входам второго сумматора 13, третьего сумматора 14 и нелинейного блока 17, первьй выход переключател  11 пол рности подключен к вторым входам второго 13 и третьего 14 сумматоров, выход блока 10 модул  подключен к третьему входу третьего сумматора 14, выход второго сумматора 13 подключен к второму входу блока 17, третий вход которого подключен к второму выходу переключател - 11, выход блока 17 подключен к первому входу сумматора 15, второй вход преобразовател  7 одновременно  вл етс  третьим входом переключател  11, третий вход которого подключен к третьему входу сумматора 13 и одновременно к четвертому входу сумматора 14, выход четвертого сумматора 15  вл етс  выходом функционального преобразовател  7, нелинейный блок 17 содержит перемножитель 18, квадратор 19, сумматор 20 и блок 21 извлечени  корн , причем первый и второй входы нелинейного блока 17  вл ютс  первым и вторым входами перемножител  18, третий вход нелинейного блока 17  вл етс  входом квадратора 19, выход которого подключен к первому входу сумматора 20, второй вход которого подключен к выходу перемножител  18, выход сумматора 2б подключен к входу блока 21 извлечени  корн , выход которого  вл етс  выходом нелинейного блока 17. . Возможен вариант выполнени  нелинейного блока 17 с использованием принципа кусочно-линейной аппроксимации . В этом варианте нелинейный блок 17 содержит шесть сумматоров 22 - 27, ограничитель 28 положительной пол рности, три ограничител  29 .- 31 отрицательной пол рности, причем первый и второй входы нелинейного блока 17  вл ютс  первым и вторым входами первого сумматора 22 выход которого через.ограничитель 2 положительной пол рности подключен к первому входу второго сумматора 2 а через первый ограничитель 29 отрицательной пол рности - к первому входу третьего сумматора 24, вторые входы второго 23 и третьего 24 сумм торов объединены с вторым входом пе вого сумматора 22, первые входы чет вертого 25,п того 26 и шестого 27 сумматоров одновременно  вл ютс  тре тьим входом нелинейного блока 17, а вторые их входы подключены к выходу второго сумматора 23, третьи входы четвертого 25 и п того 26 сумматоров подключены к выходу третьего сумматора 24, выход четвертого сумматора 25 через второй ограни читель 30 отрицательной пол рности подключен к четвертому входу п того сумматора 26, выход которого через третий ограничитель 31 отрицатель ной пол рности подключен к третьему входу шестого сумматора 27, выход которого  вл етс  выходом нелинейного блока 17. Устройство работает следуюпщм образом . На выходах датчиков 3-6 формируютс  сигналы, пропорциональные мгновенным значени м входного тока инвертора, входного тока нагрузки, тока компенсирующей емкости и напр жени  нагрузки соответственно.Сигналы с датчиков 3-6 поступают в функциональный преобразователь 7,который формирует на выходе периодический сигнал управл ющего напр жени  с удвоенной частотой инвертора.Нульорган 8 регистрирует пол рность управп ющего напр жени , а формирователь 9 при каждом изменении указанной пол рности с положительной на отрицательную вьщает отпирающий тиристоры импульс на непровод щую пару тиристоров. Функциональньш преобразователь 7 работает следующим образом. В текущий момент времени предполагаетс , что происходит включение тиристоров и начинаетс  интервал коммутации. На этом интервале все: тиристоры моста наход тс  в провод щем состо нии, в результате соединительна  цепь инвертора с нагрузкой подключаетс  к колебательному контуру как параллельна  ветвь, а ее индуктивность выполн ет роль коммутирующей индуктивности. Следовательно , с учетом замещени  потребител  параллельно включенными активной и индуктивной ветв ми образуетс  колебательньй контур из четырех параллельньпс ветвей: ветвь коммутирующей индуктивности, ветвь компенсирующей емкости и две ветви потребител . Ток первой ветви,  вл ющейс  входным током нагрузки, за интервал коммутации мен ет пол рность на противоположную. Вследствие малости интервала коммутации ток активной ветви потребител  на этом интервале считаетс  неизменным - мгновенные значени  тока активной ветви в начале и в конце интервала коммутации соответственно. Из дифференциальных уравнений, описываюш 1х контур с учетом замещени  активной ветви источником посто нного тока i const, следует uf , i L L-Lfi L Ц десь и, Ц - мгновенные значени  напр жени  нагрузки в начале и в конце интервала коммутации соответственно; , - мгновенные значени  тока компенсирующей емкости в начале и в конце интервала коммутации соответственно ; р - волновое сопротивление контура на интервале коммутации; L - эквивалентна  индуктивность параллельно включенных L-ветви и L -ветви. С учетом приращений токов за нтервал коммутации - 21 .2.,j в тч L -ветзи и L-ветви соответственно ледует - 2 i (3) L V - мгновенное значение входно где 1 го тока нагрузки в начале интервала коммутации. Из (2) и (3) следует . ЛГТ4 ( i, - t, + ij После интервала коммутации на сл дующем интервале t, который равен заданному времени выключени , считаетс  ток компенсирующей емкости н изменным мгновенное значение тока емкости в конце интерва - Ла tg. С учетом (5) следует и -а i 2 г где U- - мгновенное значение напр  жени  нагрузки в конце ин тервала t,,,. Из (3), (4), (6) следует достижени  нулевого значени  кривой и (t) (фиг.4 в, г). Построение вычислений по формуле (7) сложно реализовать в устройстве , поэтому формула вычислений приводитс  к виду, обеспечивающему аппаратурную точность и надежность работы устройства. Дл  этого обеспечиваетс  повтор емость формы сигналов на двух соседних полупериодах путем переключени  пол рности сигналов, поэтому в формулу (7) ввод т переменные S-ij, Si и SU, а вместо периодически измен ющегос  по пол рности входного тока нагрузки i. ввод тс  однопол рные величины: либо входной ток инвертора i , либо модуль входного тока нагрузки I i | ,и, кроме того, компенсируетс  возможна  нелинейность коммутирующей индуктивкости LI введением суммы величин ij + вместо величины ij, где смещение подбираетс  импирически.В результате указанных подстановок в формулу (7) получаетс  следующее: .-Si,-bJ-2-;(i , 1--/-р(,а-е) +
При достаточно большом значении L формула (7) упрощаетс  при подстановке L ,что соответствует допущению о посто нстве тока потреби тел  на интервале коммутации. Физический смысл кривых U(t) и ) проилюстрирован на фиг. 4. Если происходит включение тиристоров в момент t, то напр жение нагрузки через интервал коммутации t имеет значение U(t), а еще через интервал t - значение U,j(t) (фиг. 4 а) .Если включение тиристоров преждевременное то крива  U,j (t) не достигает нулевого значени , поэтому в конце интервала t напр жение нагрузки также не достигает нулевого значени  и напр жение выключаемых тиристоров и остаетс  отрицательным, следовательно , интервал предоставл емого времени выключени  t„ больше заданного t. (фиг.4 б). Дл  обеспечени  совпадени  интерt . осуществл етс  фактивалов t ческое включение тиристоров в момент тдельные вычислительные операпо формуле (8) выполн ютс  отными блоками функционального презовател  7 ( ij+O, 4 Si - Si , -Si, - iH - 2ij , Г( a, i i , a i + U Л t - 1 . 1 1 J. выходные сигналы сумматоров 12 - 14 с первого по третий соответственно; выходной сигнал нелинейного блока 17; выходной сигнал четвертого сумматора 15, одновременно  вл ющийс  выходным сигналом функционального преобра зовател  7; - посто нные коэффици енты. Подстройка устройства под нагруз ку осуществл етс  изменением коэффи циентов а , а, а регулировка задан ного времени выключени  - изменение коэффициента а . Характер изменени  сигналов функ . ционального преобразовател  7 показан на фиг.5. Сигналы Si , Si, SU формируютс  на выходах переключател  11 пол рности, который осущест вл ет поканальное переключение пол рностей входных сигналов в момент изменени  пол рности напр жени  нагрузки . Переключатель 11 пол рности может быть выполнен, например, с ис пользованием нуль-органа, регистрирующего пол рность напр жени  нагрузки , и каналов переключени  пол рности . Каждый канал может быть выполнен, например, с использованием двух противофазных ключей и инвертирующего звена, причем ключи, упраёл емые нуль-органом, подают на выход канала пр мой или инвертированный входной сигнал канала. Модуль входного тока нагруз ки формируетс  на выходе блока 10 модул , который осуществл ет выпр м ление входного сигнала 1„ и фильтра lyiro коммутационного провала. Блок 10 может быть выполнен с использованием известных схем выпр млени  н операционных усилител х и фильтрах высоких частот. Посто нный сигнал смещени  снимаетс  с выхода источника 16 смещени , например со среднего вывода потенциометра, подключенного остальными двум  выводами к общей и питающ(ей шинам. Квадратор 19, вход щий в состав нелинейного блока 17, осуществл ет операцию возвьппени  в квадрат и может быть выполнен, например, на перемножителе с объединенными двум  входами. Блок 21 извлечени  корн , вход щий в состав нелинейного блока 17, может быть выполнен, например, с ис пользованием операционного усилитеи квадратора, включенного в отательную обратную св зь операнного усилител . Работа составных частей нелинейо блока 17 осуществл етс  следуюобразом: J .|° 9 U , 1 Р а to. -мин о 1 J максО и - b j + b j f, -Ь, S 0,. f,0. b, j + b j -f,.- b,s-u i: Utt«LIс Jf, ® to. + S и - b j - f . b , - b коэффициенты аппроксимации ; выходные сигналы сумматоров 22 - 27 с первого по шестой соответственно; выходной сигнал ограничител  28положительной , пол рности; 1ф 2® выходные сигналы ограничителей отрицательной пол рности с первого по третий соответственно . омент включени  тиристоров инора , при котором обеспечиваетс  нное значение предоставл емого ени выключени , определ етс  с ом всех вли ющих факторов при мальных допущени х. а каждой полуволне напр жени  узки момент включени  тиристоопредел етс  независимо, т.е. илизаци  предоставл емого времеки выключени  осуществл етс  безынерционно и нет принципиального различи  между статической и динамической ошибками стабилизации. По результатам испытаний установлено, что погрешность стабилизации обеспечиваема  устройством с учетом аппаратурной погрешности,.в установившихс  и пусковых режимах не превышает 12%. Например, в инверторе с номииальной выходной частотой 4 кГц и задаваемым временем выключени  25 мк погрешность стабилизации не превышает 3 МКС в режимах с модул цией интервала коммутации 5 - 25 мкс.
Передаваема  инвертором в нагрузку реактивна  мощность сводитс  к минимуму, в результате чего уменьшаютс  установленна  мощность и потери цепи входного тока инвертора, тиристов инвертора, соединительной цепи инвертора с нагрузкой,компенсирующей емкости, одновременно повышаетс  КПД инвертора с нагрузкой , кроме того, уменьшаетс  установленна  мощность пускового устройства и исключаетс  его настройка при пуске инвертора, а также обеспечиваетс  возможность пуска инвертора с большим значением коммутирующей индуктивности, что позвол ет уменьшить коммутационные потери и установленную мощность тиристоров и защитных демпфирующих КС-цепей. где и, i « -текущие мгновенные значени  напр жени  нагрузки , входного тока инвертора , входного тока нагрузки , тока компенсирующей емкости соответственно; 1„ - модуль входного тока нагрузки; - посто нное смещение; S - переключающа  функци , имеюща  значени  +1 и -1 на интервалах поло
Перечисленные преимущества позвол ют удешевить элементы силовой схемы инвертора с нагрузкой И одновременно улучшить эксплуатационные характеристики .

Claims (1)

  1. Формула изобретени 
    Способ управлени  инвертором, подключенным через соединительную цепь к нагрузке в виде колебательного контура, образованного параллельно включенными активно-индуктивHbw потребителем и компенсирующей емкостью, заключающийс  в том, что измер ют мгновенные значени  напр , жени  нагрузки, формирзтот периодически измен ющеес  управл ющее напр жение и осуществл ют очередное включение тиристоров инвертора в момент перехода управл ющего напр жени  через ноль,о тличающийс   тем, что, с целью уменьшени  передаваемой инвертором в нагрузку реактивной мощности путем повышени  точности стабилизации предоставл емого времени выключени  тиристоров,измер ют входной ток инвертора, входно ток нагрузки, ток компенсирующей емкости и осуществл ют формирование управл ющего напр жени  согласно выражению , равнозначному приведенному в момент формировани  отпирающих тиристоры импульсов: тельной и отрицательной .пол рностей напр жени  нагрузки соответственно; компенсирующа  емкость; индуктивность потребител  ; индуктивность соединит льной цепи инвертора с..нагрузкой (коммутирующа  индуктивность); заданное врем  выключени ; управл ющее напр жение .
SU833675555A 1983-12-20 1983-12-20 Способ управлени инвертором SU1279034A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833675555A SU1279034A1 (ru) 1983-12-20 1983-12-20 Способ управлени инвертором

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833675555A SU1279034A1 (ru) 1983-12-20 1983-12-20 Способ управлени инвертором

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1279034A1 true SU1279034A1 (ru) 1986-12-23

Family

ID=21093978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833675555A SU1279034A1 (ru) 1983-12-20 1983-12-20 Способ управлени инвертором

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1279034A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453977C2 (ru) * 2009-07-24 2012-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Силовая электроника" Способ управления автономным согласованным инвертором с резонансной коммутацией
RU2808147C1 (ru) * 2023-03-30 2023-11-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт электрофизики и электроэнергетики Российской академии наук (ИЭЭ РАН) Способ одноциклического управления коррекцией коэффициента мощности

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент DE № 1588703, кл. Н 02 Р 13/20, опублик.1974. Патент US № 3882370, кл. Н 02 Р 13/20, опублик. 1975. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453977C2 (ru) * 2009-07-24 2012-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Силовая электроника" Способ управления автономным согласованным инвертором с резонансной коммутацией
RU2808147C1 (ru) * 2023-03-30 2023-11-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт электрофизики и электроэнергетики Российской академии наук (ИЭЭ РАН) Способ одноциклического управления коррекцией коэффициента мощности

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4124885A (en) Offset compensation for harmonic neutralized static AC generator
SU1279034A1 (ru) Способ управлени инвертором
JPS6035890B2 (ja) 回路定数発生装置
SU1310974A1 (ru) Способ управлени статическими преобразовател ми частоты,работающими параллельно на общую нагрузку
SU1529190A1 (ru) Устройство автоматического регулировани напр жени (тока)
SU845145A1 (ru) Стабилизатор переменного напр жени
SU993289A1 (ru) Широтно-импульсный функциональный преобразователь
SU1370707A1 (ru) Способ управлени двухмостовым преобразователем
SU752281A2 (ru) Стабилизированный преобразователь напр жени
SU894746A1 (ru) Обратимый функциональный преобразователь код-частотно-временной сигнал
SU1171812A1 (ru) Релейный операционный усилитель
SU1265662A1 (ru) Устройство дл контрол электрических параметров полупроводниковых диодов
SU1272430A1 (ru) Устройство дл управлени автономным регулируемым инвертором
SU756380A1 (ru) Способ импульсной стабилизации напряжения постоянного тока1
SU1379906A1 (ru) Стабилизирующий преобразователь посто нного напр жени
SU1411936A1 (ru) Устройство дл зар да накопительного конденсатора
SU1095087A1 (ru) Преобразователь активной мощности многофазной цепи в напр жение посто нного тока
SU1767645A1 (ru) Устройство дл компенсации погрешности напр жени преобразовател
SU1437806A2 (ru) Активный фильтр симметричных составл ющих
SU1621128A1 (ru) Регулируемый источник тока
SU805478A1 (ru) Генераторное устройство
SU1651336A1 (ru) Устройство дл дифференциально-фазной высокочастотной защиты линий электропередачи
SU1046692A1 (ru) Измерительный преобразователь переменного напр жени в посто нное
SU1317600A1 (ru) Источник трехфазного напр жени с регулируемой несимметрией
RU2097928C1 (ru) Способ подавления помех, наводимых в цепях, и устройство для его реализации