SU904196A1 - Способ управлени инвертором с двухступенчатой коммутацией и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть ИСПОЛЕ.- зовано дл  управлени  инвертором напр жени  с двухступенчатой коммутацией при широком диапазоне изменени  напр жени  питани  и тока нагрузки.

Известен способ и устройство дл  управлени  инвертором с двухступенчатой коммутацией, в котором процесс коммутации вентилей определ етс  количеством и длительностью интервалов коммутации, завис щих от параметров инвертора, величины и характера нагрузки 1 .

Недостатком извествого способа  вл ютс  низкие энергетические показатели при изменении нагрузки и питающего напр жени .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому  вл етс  способ управлени  инвертором с двухступенчато коммутацией , заключающийс  в том, чго выключа  основной тиристор инвертсфа, формируют интервал задержки больший, чем

врем  выключени  основного тиристора инвертора, после чего включают противофазный основной тиристор инвертора.

Устройство, реализующее этот способ, содержит датчик тока нагрузки и регу5 л тор выходного напр жени  инвертора, выходы которых соединены со входами нуль-органа, первый выход которого подключен к первому входу р)аспределител  импульсов, а второй выход через формирователь интервала задержки соединен со вторым входом распределител  импульсов 21 .

Недостатком этого способа и устройства  вл етс  то, что при расширении диапазона изменени  напр жени  питани , величины и характера нагрузки, фиксирхэванна  задержка времени, превьпиаюша  полупериод собственной частоты коммутационного контура, приводит к уменьшению коммутационной устойчивости инвертора при минимальном напр жении питани , а при задержке меньшей полупериода собственной частоты увеличиваютс  потери при номинальном значении напр жени  питани . Эти недостатки особенно замет ны, когда напр жение потребител  регулируетс  широтно-импупъсным методом, когда частота коммутаций велика, а KOM мутируемый ток мен етс  в широком диапазоне. Цель изобретени  - повышение энергетических показателей и надежности. Поставленна  цель достигаетс  тем, ,чтг) в способе управлени  фиксируют заданные уровни питающего напр жени  и тока нагрузки, измер ют уровни питающего напр жени  и тока нагрузки, сравнивают заданные и измеренные уроври , в процессе формировани  интервала задернжи уменьшают (увеличивают) указанный интервал при снижении (увеличении ) уровн  питающего напр жени  и/или тока нагрузки ниже (вьпде) заданного уровн . Поставленна ., цель достигаетс  такж тем, что устройство дл  управлени  инвертора снабжено двум  преобразовател ми напр жени , а формирователь интервалов задержки снабжен управл ющим входом, причем выход датчика тока нагрузки через первый преобразователь напр жени  соединен с первым входом второго преобразовател  напр жени , выход которого соединен с управл ющим входом формировател  интервала задерж ки, а второй вход - с выходом регул тора выходного напр жени  инвертора. Кроме того устройство снабжено Датчиком уровн  питающего напр жени , выход которого соединен со вторым входом второго преобразовател  напр жени  На фиг. 1 приведена принципиальна  электрическа  схема трехфазного мостового инвертора с двухступенчатой комму тацией ; на фиг. 2 - структурна  схема устройства (вариант) при использовани дл  изменени  длительности задержки датчика тока и регул тора выходного напр жени  инвертора; на фиг, 3 структурна  схема устройства (вариантЯ при использовании дл  изменени  длительности задержки датчика тока и датчика напр жени  питани  на входе инвер тора. Способ управлени  инвертором напр жени  иллюстрируетс  на примере инвер тора с широтно-импульсным регулированием напр жени . Инвертор выполнен на оснобе трех, однофазных вентильных мос тов 1-3, объединенных с помощью трансформатора 4 в трехфазную систему 64 К выходному трансформатору 4 через силовой фильтр 5 подключена нагрузка 6,. С помощью коммутирующих дросселей 7 и 8, групповых коммутирующих тиристоров 12 - 15 в процессе коммутации образуетс  колебательный контур, который на разных интервалах коммутации замыкаетс  через основные тиристоры 16 и 17 или обратные диоды 18 и 19, либо через основные тиристоры 2О и 21 или обратные диоды 22 и 23. Устройство дл  управлени  инвертором (фиг. 2) содержит датчик 24 тока нагрузки инвертора, регул тор 25 выходного напр жени  инвертора, нуль-орган 26, формирователь 27 интервала задержки , распределитель 28 импульсов, преобразователи 29 и 30, преобразующие напр жение на входе и длительность импульсов задержки. Устройство дл  управлени  инвертором (фиг. 3) дополнительно содержит датчик 31 уровн  питающего напр жени . Способ осуществл етс  следующим образом. Во внекоммутационном интервале времени ток провод т основные тиристоры 16и 21 ( 20). В процессе коммутации начин ют проводить групповой коммутирующий тиристор 9 ( 10) и один из индивидуальных коммутирующих тиристоров 12 или 14 (13 или 15). После того, как тиристор 16 выключаетс , контур перезар да конденсатора 11 включает в себ  диод 18, дроссель 7, тиристор 9, конденсатор 11 и тиристор 12, При уменьшении напр жени  питани  или увеличени  тока нагрузки дл  увеличени  коммутационной способности инвертора уменьшают задержку от начала процесса коммутации до момента подачи управл ющего импульса на тиристор 17. При включении тиристора 17 конденсатор 11 дозар  1 аетс  через него. Когда потенциал правой обкладки конденсатора 11 становитс  более отрицательным, чем потенциал катода тиристора 17, ток через тиристор прекращает поступать и проводит диод 19. При увеличении напр жени  питани  задержку увеличивают. В момент подачи отпирающего импульса на тиристор 17противофазный запираемому тиристору 16, потеншал правой обкладки конденсатора 11 (юлее отрицателен, чем потенциал катода тиристора 17, поэтому тиристор 17 не включитс  и дозар д кон59

дснсатора током нагрузки будет происходить через диод 19.

Измен   задер 1жу времени подачи отпирающего импульса на тиристор, противофазный запираемому,в зависимости от режима работы инвертора, уменьшают потери И улучшают спектральный состав йотребл емого тока, при обеспечении высокой коммутационной устойчивости.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

В зависимости от сигналов датчика 24 и регул тора 25 нуль-орган 26 формирует импульсы определенной длительности , которые через распределитель 28 поступают на управл ющие электроды тиристоров. Нуль-орган 26 запускает формирователь 27, длительность выходных импульсов которого зависит от сигнала на выходе преобразовател  29. Если

величина тока нагрузки не превьплает заданного уровн , то преобразователь. 29 преобразует в сигнал управлени  формирователем 27 разность напр жени  регул тора и напр жени  заданного уровн . Когда величина тока нагрузки превышает заданный уровень, то уровень сигнала на выходе преобразовател  29 определ етс  преобразователем 30, который воздействует на преобразователь 29.

Введение в структурную схему устройства управлени  датчика 31 позвол ет более точно формировать длительность импульсов задержки при изменении уровн  напр жени  питани ..

Способ управлени  инвертором и устройство дл  его осуществлени  по сравнению с известным по экспериментальным данным снижает потери примерно на 10%, повышает коэффициент полезного действи  на 2-3% и при одном и том же объеме преобразовател  снижает температуру в

Claims (3)

1. Способ управлени  инвертором с двухступенчатой коммутацией, заключаю- щийс  в том, что выключают основной тиристор инвертора, формируют интервал задержки больший, чем врем  выключени  основного тиристора инвертора, после чего включают противофазный основной тиристор инвертора, отличающийс  тем, что, с целью поЕ1ыщени 

энергетических показателей и надежности, фиксируют заданные уровни питающего напр жени  и тока нагрузки, измер ют реальные уровни питающего напр жени  и тока нагрузки, сравнивают заданные и

966

измеренные реальные уровни, в процессе формировани  интервала задержки уменьшают (увеличивают) указанный интервал при снижении (увеличении) уровн  питающего напр жени  и/или тока нагрузки ниже (выще) заданных уровней.

2. Устройство, реализующее способ по п. 1 (вариант I ), содержащее датчик тока нагрузки и регул тор выходного напр жени  инвертора, выходы которых соединены со входами нуль-органов, первый выход которого подключен к первому входу распределител  .импулЕзСОВ, а второй выход через формирователь интервала задержки соединен со вторым входом распределител  импульсов, отличающеес  тем, что оно снабжено двум  преобразовател ми напр жени , а формирователь интервалов задержки снабжен управл ющим входом, причем выход датчика тока нагрузки через первый преобразователь напр жени  соединен с первым входом второго преобразовател  напр жени , выход которого соединен с управл ющим входом формировател  интервала задержки, а второй вход - с выходом регул тора выходного напр жени  инвертора.

3. Устройство, реализующее способ пЬ п. 1 (вариант П ), содержащее датчик тока нагрузки и регул тор выходного напр жени  инвертора, выходы которых соединены со входами нуль-органа, первый выход которого подключен к первому входу распределител  импульсов, а второй выход через формирователь интервала задержки соединен со вторым входом распределител  импульсов, о т л и чающеес  . тем, что оно снабжено двум  преобразовател ми напр жени , датчиком уровн  питающего напр жени , а формирователь интервала задержки снабжен управл ющим входом, причем выход датчика тока нагрузки через пер- вый преобразователь напр жени  соединен с первым входом второго преобраовател  напр жени , выход которого оединен с управл ющим входом формиовател  интервала задержки, а второй ход второго преобразовател  напр жени  оединен с выходом датчика уровн  пиающего напр жени .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Бедфорд Б., Хофт Р. Теори  ав/7 , Лномных инверторов. М., Энерги , 1969, с. 97-104. 2. Сандер А.-С,, Гусацкий Ю, М. 904196Q Тиристорные инверторы с широтно-импулъсной модул цией. М., Энерги , 1968, с. 73.

фа.2.