SU1636972A1

SU1636972A1 - Single-phase regulated converter

Info

Publication number: SU1636972A1
Application number: SU874314336A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Яковлевич Воденисов; Дмитрий Сергеевич Терешкин
Original assignee: Горьковский Институт Инженеров Водного Транспорта
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1987-10-08
Publication date: 1991-03-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к автономным параллельным инверторам тока с нагрузкой, измен ющейс в широком диапазоне. Цель изобретени -повышение КПД. Устройство содержит од1 нофазный параллельный инвертор тока 1, выполненный по нулевой схеме, с входным датчиком тока 2 и входным реактором 3, содержащим обмотки подмагничивани 4 и 5 Датчик выходного напр жени 6 через выпр митель 7 соединен с обмоткой подмагничивани 5. Коммутирующий конденсатор 8, емкость которого измен етс с помощью, переключающего устройства 9, соединен с датчиком нулевого тока 10, Обмотка подмагничивани соединена с входным датчиком тока 2. Блок управлени 11 св зан своими входами с датчиками 2, 6 и 10. Устройство обладает повышенным КПД в широком диапазоне изменени нагрузки. 1 илThe invention relates to electrical engineering, namely to autonomous parallel current inverters with a load varying in a wide range. The purpose of the invention is to increase efficiency. The device contains a single-phase parallel current inverter 1, made according to the zero scheme, with an input current sensor 2 and an input reactor 3 containing bias windings 4 and 5 The output voltage sensor 6 is connected via a rectifier 7 to a bias winding 5. Switching capacitor 8, capacitance which is changed by means of a switching device 9, is connected to a zero current sensor 10, the bias winding is connected to an input current sensor 2. The control unit 11 is connected to its inputs with sensors 2, 6 and 10. AET high efficiency in a wide range of load variations. 1 silt

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автономным параллельным инверторам тока с нагрузкой, изменяющейся в широком диапазоне.The invention relates to electrical engineering, namely to stand-alone parallel current inverters with a load that varies over a wide range.

Цель изобретения - повышение КПД.The purpose of the invention is improving efficiency.

На чертеже показана схема преобразователя.The drawing shows a diagram of the Converter.

Преобразователь содержит однофазный параллельный инвертор. 1 тока, выполненный по нулевой схеме, с входным датчиком 2 тока и входным реактором 3, содержащим обмотки 4 и 5 подмагничивания. Датчик 6 выходного напряжения через выпрямитель 7 соединён с обмоткой 5 подмагничивания. Коммутирующий конденсатор 8,, емкость которого изменяется с помощью переключающего устройства 9, соединен с датчиком 10 нулевого тока. Обмотка 4 подмагничивания соединена с входным датчиком 2 тока. Блок 11 управления соединен своими входами с информационными выходами датчиков 2, 6 и 10. Нагрузка 12 и датчик 6 выходного напряжения подключены к вторичной обмотке трансформатора 13 инвертора 1.The converter contains a single-phase parallel inverter. 1 current, made according to the zero scheme, with an input current sensor 2 and an input reactor 3 containing magnetization windings 4 and 5. The sensor 6 of the output voltage through the rectifier 7 is connected to the magnetization winding 5. The switching capacitor 8 ,, the capacitance of which is changed using the switching device 9, is connected to the sensor 10 of the zero current. The magnetization winding 4 is connected to the input current sensor 2. The control unit 11 is connected by its inputs to the information outputs of the sensors 2, 6 and 10. The load 12 and the sensor 6 of the output voltage are connected to the secondary winding of the transformer 13 of the inverter 1.

Инвертор 1. выполнен на тиристорах 14 и 15, к анодам которого через датчик 10 нулевого тока подсоединен коммутирующий конденсатор 8, выполненный в виде батареи конденсаторов 8.1 - 8.п, которые соединены параллельно через переключающее устройство 9, состоящее из ключей 9.1 -The inverter 1. is made on thyristors 14 and 15, to the anodes of which a switching capacitor 8 is connected via a zero current sensor 10, made in the form of a battery of capacitors 8.1 - 8.p, which are connected in parallel through a switching device 9, consisting of keys 9.1 -

9.η с двухсторонней проводимостью, где η целое число. Инвертор 1 снабжен возвратными диодами 16 и 17,9.η with two-sided conductivity, where η is an integer. The inverter 1 is equipped with return diodes 16 and 17,

Обмотка 4 реализует с помощью датчика 2 отрицательную обратную связь по току преобразователя: при увеличении нагрузки увеличивается ток размагничивания обмотки 4, тем самым уменьшая индуктивность !_к коммутирующего контура, а обмотка 5· подмагничивания с помощью датчика 6 и выпрямителя 7 осуществляет положительную обратную связь по выходному напряжению: чем больше напряжения на выходе, тем меньше ток подмагничивания, и чем меньше ток подмагничивания, тем больше 1_к.The winding 4 realizes with the help of the sensor 2 negative feedback on the current of the converter: when the load increases, the demagnetization current of the winding 4 increases, thereby reducing the inductance! _K to the switching circuit, and the magnetization winding 5 · using the sensor 6 and rectifier 7 provides positive feedback on the output voltage: the greater the voltage at the output, the lower the bias current, and the lower the bias current, the greater 1_k.

Обе обмотки осуществляют в совокупности оптимизацию по выражению ι. ₌ t_B-E' ...Both windings together carry out optimization by the expression ι. ₌ t _B -E '...

^k 0,425'Ikom где ϊβ - время восстановления запирающих свойств тиристора: ^k 0.425'Ikom where ϊβ is the recovery time of the locking properties of the thyristor:

Е - напряжение источника питания.E is the voltage of the power source.

При номинальной нагрузке индуктивность Lk имеет минимальное значение, на холостом ходу- максимальное.At rated load, the inductance Lk has a minimum value, at idle, the maximum value.

Емкость С_к коммутирующих конденсаторов 8 изменяется прямо пропорционально нагрузке и, соответственно, пропорционально току коммутации }_Ком!The capacitance C _{to the} switching capacitors 8 changes in direct proportion to the load and, accordingly, in proportion to the switching current} _K ohm!

Устройство 9 выполняет подключение групп конденсаторов по мере изменения нагрузки таким образом, чтобы сочетание Ц Ск коммутирующего контура было оптимальным при любой нагрузке. При этом переключение групп конденсаторов происходит в момент перехода тока конденсатора через нуль, что позволяет избежать нежелательных коммутационных переходных, процессов.The device 9 performs the connection of groups of capacitors as the load changes in such a way that the combination of C C switching circuits is optimal at any load. In this case, the switching of capacitor groups occurs at the moment the capacitor current passes through zero, which avoids undesirable switching transient processes.

Преобразователь работает следующим образом.The converter operates as follows.

Если действующее напряжение на выходе инвертора 1 и ток соответствуют номинальному режиму, то емкость конденсатора 8 и индуктивность реактора 3 коммутирующего контура с помощью датчика 2 тока, датчика 6 напряжения, выпрямителя 7, датчика 10 нулевого тока, блока 11 управления и переключающего устройства 9 устанавливаются соответствующими номинальной нагрузке преобразователя.If the effective voltage at the output of the inverter 1 and the current correspond to the nominal mode, then the capacitance of the capacitor 8 and the inductance of the reactor 3 of the switching circuit using the current sensor 2, voltage sensor 6, rectifier 7, zero current sensor 10, control unit 11 and switching device 9 are set corresponding rated load of the converter.

В режиме холостого хода напряжение на выходе преобразователя несколько возрастает, соответственно возрастает напряжение на выходе датчика 6 напряжения и выпрямителя 7 и уменьшается ток от датчика 2 тока. За счет токов подмагничивания изменяется сопротивление реактора 3, а вследствие уменьшения тока коммутации тиристоров инвертора 1 переключающее устройство 9 с помощью блока 11 управления уменьшает емкость коммутирующих конденсаторов 8.In idle mode, the voltage at the output of the converter increases slightly, respectively, the voltage at the output of the voltage sensor 6 and rectifier 7 increases and the current from the current sensor 2 decreases. Due to the bias currents, the resistance of the reactor 3 changes, and due to a decrease in the switching current of the thyristors of the inverter 1, the switching device 9, using the control unit 11, reduces the capacitance of the switching capacitors 8.

Соотношение между индуктивностью и емкостью коммутирующего контура и в этом случае остается оптимальным. Аналогичным образом работает преобразователь и в промежуточных значениях нагрузки.The ratio between the inductance and the capacitance of the switching circuit in this case also remains optimal. The converter works in a similar way in intermediate load values.

Применение датчиков 2 и 6 в первичной и вторичной цепях преобразователя обусловлено использованием устройства в режимах от холостого хода до номинальной нагрузки. Таким образом, изобретение расширяет функциональные возможности преобразователя напряжения, обеспечивая работу на активно-индуктивную нагрузку от холостого хода до номинальной с повышенным КПД преобразователя.The use of sensors 2 and 6 in the primary and secondary circuits of the converter is due to the use of the device in modes from idle to rated load. Thus, the invention extends the functionality of the voltage Converter, providing work on the active inductive load from idle to the nominal with increased efficiency of the Converter.

Claims

Claim

A single-phase stabilized converter containing a single-phase parallel current inverter with return diodes connected to the input terminal circuit through the input reactor, made according to the zero circuit, and a control unit, characterized by that. what. in order to increase the efficiency, it is additionally equipped with an input current sensor, a zero current sensor, an output voltage sensor, a switching unit, two additional magnetization windings of the inverter input reactor and a rectifier, while the first magnetization winding is connected to the input current sensor and the second winding The magnetization is connected to the DC terminals of the rectifier. the input of which is connected to the output of the voltage sensor, the zero current sensor is connected to the inverter switching capacitor bank circuit, the capacitors of which are connected in parallel through the switching unit, the information outputs of the zero current sensor, input current sensor, and output voltage sensor are connected to the inputs of the control unit.

Compiled by V. Polyakov Editor O. Yurkovetskaya Tehred M. Morgenthal Corrector I. Muska

Order 823 Circulation 385 Subscription

VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee for Science and Technology

113035, Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5

Production and Publishing Plant Patent, Uzhgorod, 101 Gagarina St.