SU752687A1

SU752687A1 - Method of regulating output voltage of multistage inverter in emergency mode

Info

Publication number: SU752687A1
Application number: SU762409734A
Authority: SU
Inventors: Николай Гаврилович Приходько; Анатолий Афанасьевич Карпенко; Виталий Павлович Татарин
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6906
Priority date: 1976-10-08
Filing date: 1976-10-08
Publication date: 1980-07-30

Description

необходимость дополнительного резерва по диапазону регулировани в системе регулировани инвертора, чтобы обеспечить требуемое со стороны нагрузки поддержание параметров выходного напр жени при отключении поврежденной чейки.the need for additional reserve on the control range in the inverter control system to ensure the maintenance of the output voltage parameters required on the load side when the damaged cell is disconnected.

Цель изобретенн - компенсаци изменени параметров выходного нанр жени инвертора нрн одновременном унрощенни системы регулировани .The purpose of the invention was to compensate for the change in the parameters of the output nanowire of the nrn inverter by simultaneously improving the control system.

Поставленна цель достигаетс тем, что ири аварийном отключении одной из чеек вследствие внутреннего короткого замыкани одновременно с отключением чейки ннформацию о состо нии чеек донолнительно преобразуют (например, с помощью дешифратора пли другой логической схемы ) Б сигналы управлени проводимостью ключей дл изменени коэффициента трансформации выходного трансформатора той чейкн, выходное нанр женне которой сннфазпо с нанр жеппем отключенной чейки или близко к нему по фазе, или двух чеек, напр жение одной из которых нмеет опережающий , а другой - отстающий фазовые сдвиги относительно выходного напр жени отключенной чейки, причем геометрическа сумма нанр жений на выходах этих двух чеек должна быть равна но модулю н фазе нанр л :ению отключенной ччейки.The goal is achieved by the fact that, due to an internal short circuit, simultaneously with the cell disconnecting, emergency shutdown of one of the cells is transformed (for example, using a decoder or another logic scheme) to control the conductivity of the keys to change the transformation ratio of the output transformer. a checkpoint whose output voltage is a snffaspo with a disconnected cell or close to it in phase, or two cells, the voltage of one of which is there is a leading and another lagging phase shifts relative to the output voltage of a disconnected cell, and the geometric sum of the outputs at the outputs of these two cells must be equal to the module n phase: the disconnected cell.

На фиг. 1 приведена принципиальна электрическа схема устройства, реализующего способ; иа фиг. 2 показапа векторна диаграмма, по си юща способ.FIG. 1 shows a circuit diagram of a device implementing the method; FIG. 2 shows a vector diagram in accordance with the method.

Оппсываемый способ заключаетс в следующем .The dispatched method is as follows.

При иовреждении одной нз чеек ннвертора отключают иовреждеиную чейку. Пнформацню о состо нии чеек иреобразуют , например, с помощью дещифратора или другой логической схемы в сигналы управленн проводнмостью ключей.When one of the injured cells is damaged, the inverter cells are turned off. The information about the state of cells is transformed, for example, with the help of a decipher or other logic circuit into control signals of keys.

Сигналамн унравлени с выходов дешифратора унравл ют проводнмостью ключей, измен коэффициент трансформации выходного трансформатора той чейки, выходиое иапр жение которой синфазно с напр жением отключеиной чейки, или двух чеек, наир жение одной из которых имеет опережающий, а другой - отстающий фазовые сдвиги относительно папр жепп отключенной чейки.Signal adjustments from the outputs of the decoder compensate the conductors of the keys by changing the transformation ratio of the output transformer of the cell whose output is in-phase with the voltage of the switch cell, or two cells, the leading of one of which has leading, and the other - lagging phase shifts relative to disabled cell

Миого чейковый иивертор 1 состоит нз нескольких чеек 2i-2„ с выходными трансформаторами 3i-Зп. Ячейки включены параллельно по входу через ппдивидуальиые выключатели 4i-4„ к сетп посто иного тока. Кажда чейка иодключена к своему датчику 5i-5„ состо ни чейки. Выходы датчиков состо ни чеек подключены к входам дещнфратора 6. Выходы дещифратора подключены к цеп м унравлени ключей 7i-7п, подсоедииеиных к выводам обмоток трансформаторов 3i-3,г.Myogo cell and diverter 1 consists of several cells 2i-2 "with output transformers 3i-3p. The cells are connected in parallel along the input through individual switches 4i-4 „to the set of direct current. Each cell is connected to its 5i-5 cell state sensor. The outputs of the cell state sensors are connected to the inputs of the delimiter 6. The outputs of the delimiter are connected to the control circuits of the 7i-7p switches, which are connected to the terminals of the windings of the transformers 3i-3, d.

Крайние выводы обмоток 1-й и п-н чеек подключены к нагрузке 8.Extreme conclusions of the windings of the 1st and pn cells are connected to the load 8.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В нормальном режиме работы все чейки 2i-2„ нодключены к питающей сети. Во вторичных обмотках траисформаторов 3i- 3„ включеиы ключи 7i-7п, иодсоединенные к отнайкам с иоииженным напр жением.In normal operation, all 2i-2 cells are connected to the mains. In the secondary windings of traficformers 3i-3, the keys are 7i-7p, connected to the disconnects with their own voltage.

Нанр жение на нагрузке 8 при этом равно сумме иапр жеиий, снимаемых с отпаек вторичиых обмоток трансформаторовIn this case, the load on the load 8 is equal to the sum of devices taken from the secondary windings of the transformers.

3i-Зге.3i-zge.

Положим, что выходиое иапр жение /7вых много чейкового инвертора (см. векторную диаграмму на фиг. 2), формируетс суперпозицией паир жений п ти чеек. Пусть при указанном взаимном соотиошеиии амилитуд и фазовых сдвигов напр жений Ui- t/5 отдельиых чеек 2i-2 выходное напр жение инвертора близко к сииусоидальному . При этом во вторичных обмотках трансформаторов чеек 2i-2п замкнутыLet us assume that the output and voltage (7) of the multi-cell inverter (see the vector diagram in Fig. 2) is formed by the superposition of the evaporation of five cells. Let at the specified mutual correlation between the amilitudes and phase shifts of the voltages Ui-t / 5 of the separate cells 2i-2, the output voltage of the inverter is close to siiusoidal. In this case, in the secondary windings of transformers, the cells 2i-2p are closed

ключи, коммутирующие отпайки с пониженным напр жением. При аварийиом отключении , например, и той чейки с помощью выключател Lj выходное иаир жение инвертора будет формироватьс суперпозициейlow voltage commutating keys. In case of an emergency shutdown, for example, of that cell with the help of the Lj switch, the output output of the inverter will be formed by the superposition

напр жеиий четырех чеек. В этом случае дл сохранени прежнего значени выходного паир жепи инвертора (см. фиг. 2) необходимо увеличить выходное напр жение , т. е. нзменить коэффициенты трансформации выходного траисформатора той чейки, иапр жеиие которой близко по фазе к иаир жению отключеппой 5-й чейкн. Этому требованию удовлетвор ют 3- чейка. Дл сохранени ие только амплитуды , но и фазы выходиого наир жени ннвертора нзмен ют коэффициенты трансформации двух чеек, выходное нанр жепие одпой из которых имеет опережающий, а другой - отстающий фазовые сдвиги относительпо паир жени отключеииой 5-й чейки. Этому требованию удовлетвор ет , иапрпмер, 3- и 4- чейки. Новые зпачеии величин выходных иаир жсиий этих чеек, при которых гсометрическа сумма добавок паир жеиий на выходах чеек разпа по модулю и фазе напр жению отключенной чейки, обозначены на чертеже как Us и U. Требуемое измеиение коэффициеитов трансформацииFor example, four cells. In this case, in order to maintain the former value of the inverter output pair (see Fig. 2), it is necessary to increase the output voltage, i.e., change the transformation ratios of the output transducer of the cell whose supply is close in phase to the disconnection of the 5th switch . This requirement is satisfied by a 3-cell. To preserve not only the amplitudes, but also the phases of the output winder, the transformation ratios of the two cells, the output one of which has a leading one, and the other - the lagging phase shift relative to the evaporation of the 5th cell, are measured. This requirement is satisfied by ipprpmer, 3- and 4-cells. New output values of the output of these cells, at which the total sum of the additions of the shipments at the outputs of the cells in modulus and phase to the voltage of the disconnected cell, are indicated in the drawing as Us and U. The required change in the transformation coefficient

выходных трансформаторов 3-й, 4-й чеек достигаетс при сн тии управл ющих имиульсов с ключей, коммутирующих отпайки с попижеииым паир жением, и подачей управл ющих импульсов на ключи, коммут 1рующпе крайиие выводы вторичных обмоток выходных трансформаторов 3-й и 4-й чейки. Указаппую операцию выполн ет дешифратор 6 при поступлении на его 5-й вход снгнала с датчика 5 состо ни output transformers of the 3rd, 4th cells are achieved by removing the control emulsions from the keys, commutating the desoldering with second-hand pausing, and supplying control pulses to the keys, switching the output terminal of the secondary windings of the 3rd and 4th output transformers cells This operation is performed by the decoder 6 when it enters the 5th input of the conference from the sensor 5

чейки. Выбор чеек, в которых необходимоcells Select the cells in which you want

Произвести изменение коэффициента трансформации при отключении одной из чеек инвертора, а также определение требуемого при этом изменени коэффициента трансформации производитс заранее, с учетом конкретной схемы инвертора и вида векторной диаграммы его выходного напр жени , Полученна взаимосв зь между номером отключенной чейки и комбинацией замкнутых и разомкнутых ключей во вторичных обмотках трансформаторов чеек, позвол юща обеспечить неизменное выходное напр жение инвертора и удовлетворительный гармонический состав, закладываетс в схему внутренних св зей дешифратора и реализуетс известными схемными решени ми .Make a change in the transformation ratio when one of the inverter cells shuts down, and also determine the change in the transformation ratio required in advance, taking into account the specific inverter circuit and the type of vector diagram of its output voltage. The resulting relationship between the disabled cell number and the combination of closed and open keys in the secondary windings of the cell transformers, allowing to ensure a constant inverter output voltage and satisfactory harmonic composition, embedded in the decoder intercom circuit and implemented by known circuit solutions.

Таким образом, при аварийном отключении одной из чеек поддержание выходного папр жени инвертора на прежнем уровне по предлагаемому способу осуществл етс без вмешательства системы регулировапи , что снижает требовани к системе регулировани , позвол упростить ее.Thus, in case of emergency shutdown of one of the cells, the maintenance of the inverter output level at the same level according to the proposed method is carried out without intervention of the control system, which reduces the requirements for the control system, making it easier.

При отсутствии необходимости жесткой стабилизации выходного напр жени реализаци предлагаемого способа регулировани выходного напр жени много чейкового инвертора позвол ет без наличи системы регулировани осуществл ть бесперебойное питание нагрузки при аварийном отключении одной из чеек с сохранением параметров выходного напр жени . При этом нестабильность выходного напр женн инвертора определ етс только нестабильпостью питающей сети посто нного тока.In the absence of the need for a rigid stabilization of the output voltage, the implementation of the proposed method of controlling the output voltage of a multi-cell inverter allows, without a control system, uninterrupted power supply to the load during an emergency shutdown of one of the cells while maintaining the output voltage parameters. In this case, the instability of the output voltage of the inverter is determined only by the instability of the direct-current supply network.

Формула и.зобретени Invention Formula

Claims

1. Method of regulating the output voltage of a multi-cell inverter in emergency mode, consisting of several inverter cells connected in parallel with the input and output of the transformer output, by forming an emergency condition as a function

the conductivity control signal of the keys of the inverter cells and the disconnection of the damaged cell, characterized in that, in order to compensate for the value of the output voltage during an emergency shutdown

the damaged cell and simplification of the control system, the control signal is additionally used to change the transformation ratio of the output transformer of at least one inverter cell, the output voltage of which has a minimum phase shift relative to the voltage of the disconnected damaged cell.

2. The method according to claim 1, except that the transformation ratio is changed in two cells, the voltage of one of which is leading, and the other is lagging phase shifts relative to the output voltage of the disconnected cell, The sum of the voltage of these two cells is equal to the module and the phase of the voltage of the disconnected cell.

Information sources,

taken into account in the examination

1. Authors certificate of the USSR L 406269, cl. H 02M 7/10, 1974.

2. Japanese Patent 48-3187, cl. 56 C 6, 1974,

of

five

(put.g)