SU936365A1

SU936365A1 - Two-cycle inverter control method

Info

Publication number: SU936365A1
Application number: SU802999248A
Authority: SU
Inventors: Борис Александрович Глебов; Александр Альбертович Новиков; Акоп Мкртычевич Шиладжян
Original assignee: Московский Ордена Ленина Энергетический Институт
Priority date: 1980-10-31
Filing date: 1980-10-31
Publication date: 1982-06-15

Description

(S4) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХТАКТНЫМ ИНВЕРТОРОМ(S4) METHOD OF MANAGEMENT OF TWO-TACT INVERTER

II

Изобретение относитс к эпектротезсниг ке, в частности к силовой преобразовательной технике и может быть испопьзо. вано в устройствах регулировани электрической энергии: электроприводе, элек тротехнологии, вторичных источниках п&тани .This invention relates to an electrical semiconductor, in particular to a power converter technique, and can be used. It is used in electric power control devices: electric drive, electrical technology, secondary power sources &

Известен способ управлени двухтак-л. ным инвертором, содержаошм силовые ключи, трансформатор, конденсатор кхлл пенсации динамических потерь, состо щий в том, что поочередно отпирают силовые ключи противоположных штеч инвертора , а между отпирающими сигналами устанавливают фиксированную задернс ку Г13 .There is a two-way control method. Inverter, containing power switches, a transformer, a capacitor of dynamic loss capacitor compensation, consisting in alternately unlocking the power switches of opposite inverter plugs, and fixing a lateral G13 between the unlocking signals.

Недостаток известного способа - повышенные потери энергии, вызванные тем, что при изменении нагрузки инвертора вследствие фиксированной величины задержки не представл етс возможным, осуществить полный перезар д конд гсатора компенсации динамических потерь энергией, накопленн( в трансформаторThe disadvantage of the known method is the increased energy losses, due to the fact that when the inverter load changes due to a fixed delay value, it is not possible to fully recharge the capacitor to compensate for the dynamic energy losses accumulated (in the transformer

инвертора. Вследствие этого неизбежно протекание тока перезар да указанного конденсатора через силовые ключи инвертора , сопровождающеес дополнительными потер ми энергии.inverter. As a result, the flow of current of the recharging of the specified capacitor through the inverter power switches, accompanied by additional energy losses, is inevitable.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и совокупности существенных признаков вл етс способ управлени , при котором измер ют ток перезар да конденсатора компенсации динамических потерь и на врем его протекани запрещают провод щее состо ние силовых ключей инвертора 2 ,The closest to the proposed invention in terms of its technical nature and a set of essential features is a control method in which the recharge current of a capacitor for compensation of dynamic losses is measured and, for the duration of its flow, inhibit the conductive state of the power switches of inverter 2,

Однако недостатками известного способа вл ютс значительные коммутаци (жиые потери при первом включении инвертора и св занное с этим снижение надежности и КПД устройства, реализую щего способ . Это обусловлено необходимостью перезар да конденсатора кок пенсации динамических потерь при первом включении током силовых ключей, а не энергией, накопленной в трансфера маторе. Низка надежность управлени силовыми ключами гфи некоторых конфигураци х схем силовой части инвертора , Нагфимер, в мостовом инверторе вследствие конечного времени выключе- НИН силовых ключей возникает пауза ток перезар да конденсатора компенсации динамических потерь, снимаетс запрет на отпирание силовых ключей, что приводит -к протеканию по ним сквозного тока, т.е. к аварийному пенсиму. Цель игобретени повышение надеж ности управлени и увеличение КПД. Поставленна цель достигаетс тем, что при способе управлени двухтактным инвертором, содержащгдм- силовые ключи, трансформатор, конденсатор компенсаций динамических потерь и цепь его первоначального зар да с индуктивным ограни чением тока, состо щем, в том , что формируют сигналы поочередн-о1х отпирани силовых ключей, а также запирани их на врем перезар да конденса-ч тора компенсации динамических потерь, формируют сигнал первоначального включени инвертора и подают его на цепь первоначального зар да конденсатора компенсации динамических потерь, сформируют опорный сигнал, измер ют сигналы на выходах трансформатора, срав- нивают их и осуществл ют указанное запирание силовых ключей инвертора, если сигнал на выводах трансформатора превышает опорный сигнал. На чертеже представлена схема по сн юща данный способ управлени . Схема Содержит силовые ключи 1, 2 3 и 4, шунтированные диодами 5, 6, 7 и 8, образующие мостовой инвертор. Трансформатор 9 инвертора имеет первичную обмотку Ю и управл5пощие обмотки 11, 12, 13 и 14. Конденсатор компенсации динамических потерь 15 подключен параллельно первичной обмо1 ке тpaнcфqpмaтopa, управл шэщие обмотк которого через токоограничивающие рези торы 16, 17, 18 и 19 подключены к управлтощим цеп м силовых ключей. Запирание силовых ключей 1, 2, 3 и 4 осуществл етс при помощи управл емых ключей зап рани 2О и 21. Резистор 2 образует цепь отпирающего смещени силового кггюча. 3. Управл ющие входы ключей запирани подключены к компара тору 23 сравнивающему опорный сигнал с источника 2.4 с сигналами на выходах первичной обмотки трансформатора 9, Параллельно силовому ключу 1 подклкхчека цепь первоначального зар да ксйде сатора компенсации динамических потерь, состо ща из индуктивного ограничи-тел тока 25 (реактора и управл емого ключа 26, управл юща цепь которого подключена к формирователю сигнала первоначалыюго включени инвертора 27. Поочередное переключение силовых ключей осуществл етс при помощи генератора тактовых импульсов 28. Питание инвертора осуществл етс от щин 29 и ЗО. До пуска инвертора вследствие наличи цепи отпирающего смещени резистора 22, сигнал на обоих вьшодах первичной обмотки Ю трансформатора 9 близок к сигналу на шине питани 30. Дл но{ мальной работы схемы выбирают величину опорного сигнала, формируемого источником 24, несколько большей напр жени на насыщенных силовых ключах 1 и 4 и существенно меньшей сигнала на шине питани ЗО. Вследствие этого до пуска инвертора компаратор 23, сравнивающий сигналы на вькодах обмотки 10 с опорным сигналом, находитс в состо нии логической 1 на выходе, обеспечива открытое состо ние управл емых ключей запирани 20 и 21 и, следовательно, закрытое состо ние силовых ключей 1 И 4, что предотвраивет возможность возникновени автоколебайий в схеме. При пуске инвертора формирователь сип1ала первоначального включени 27 включает управл емый ключ 26 цепи первоначального зар да конденсатора компенсации динамических потерь 15, который начинает перезар жатьс через . открытый цепью 22 силовой ключ 3 и индуктивный ограничитель тока (реактор ) 25. По вл ющеес при этом напр жение на первичной обмотке Ю траноформатора 9 напр жение трансформируетс в управл ющие обмотки 11, 12, 13 и 14 и обеспечивает надежное отпирание силового ключа 3. При снижении сигнала на левом выводе обмотки 10 до величины опорного уровн источника 24 компаратор 23 переходит в состо ние логического О на выходе, что приводит к запиранию управл емого ключа 2О и отпиранию силового ключа 1 напр жением , трансформированным в управл ющую обмотку 11. В данный момент (или с фиксированной задержкой относительно этого момента) запираетс управл емый ключ 26, и энерги , накопленна в индуктивном ограничителе 25 вы .водитс в первичный источник питани или нагрузку инвертора. В схеме устанавливаетс состо ние, соответствующее поHowever, the disadvantages of this method are significant switching (live losses when the inverter is first turned on and the associated decrease in reliability and efficiency of the device that implements the method. This is due to the need to recharge the capacitor of dynamic losses when the current is first switched on by the power switches rather than energy accumulated in the transfer of the mater. Low reliability of the control of the power keys of the gf of some configurations of the power circuits of the inverter, Nagfimer, is low in the bridge inverter due to the finite Neither the power switches of the power switches pause the restart current of the capacitor to compensate for the dynamic losses, the prohibition of unlocking the power switches is lifted, which leads to the flow of through-current through them, i.e., an emergency pensim. This goal is achieved by the fact that with the method of controlling a two-stroke inverter containing dm-power switches, a transformer, a dynamic loss compensation capacitor and its initial charge circuit with inductive current limiting, That is, they generate alternate-or-1x signals from the power switches, and also lock them for the recharge time of the dynamic loss compensation condenser, generate a signal for the initial turning on of the inverter and feed it to the initial charge circuit of the dynamic loss compensation capacitor, form a reference signal, measure the signals at the transformer outputs, compare them, and perform the specified locking of the inverter power switches if the signal at the transformer leads exceeds the reference signal. The drawing shows a diagram explaining this control method. Scheme Contains power switches 1, 2 3 and 4, shunted by diodes 5, 6, 7 and 8, forming a bridge inverter. The transformer 9 of the inverter has the primary winding U and the control windings 11, 12, 13 and 14. The dynamic loss compensation capacitor 15 is connected in parallel with the primary winding of the transceiver, the control windings of which through the current-limiting resistors 16, 17, 18 and 19 are connected to the control windings power keys. The locking of the power switches 1, 2, 3, and 4 is carried out with the aid of controlled keys of the bar 2O and 21. The resistor 2 forms the unlocking bias circuit of the power kg gun. 3. The control inputs of the locking keys are connected to the comparator 23 comparing the reference signal from the 2.4 source with the signals at the outputs of the primary winding of the transformer 9 Parallel to the power switch 1 of the control circuit the initial charge of the dynamic loss compensation compensator consisting of an inductive current limiting device 25 (reactor and controlled key 26, the control circuit of which is connected to the driver of the initial turn-on of the inverter 27. The alternating switching of the power switches is carried out using generators clock pulses 28. The inverter is powered from 29 and ZO. Before starting the inverter, due to the presence of an unlocking bias of the resistor 22, the signal at both outputs of the primary winding H of transformer 9 is close to the signal on the power bus 30. For long-term operation of the circuit, select the magnitude of the reference signal generated by the source 24 is somewhat higher voltage on the saturated power switches 1 and 4 and a substantially smaller signal on the DZ power bus. As a result, before the inverter is started, the comparator 23 comparing the signals on the codes of the winding 10 with the reference signal is in a logical 1 state at the output, providing an open state of the controlled locking keys 20 and 21 and, therefore, the closed state of the power keys 1 and 4 that prevents the possibility of auto-oscillation in the scheme. When the inverter is started, the initial power up driver 27 includes the control key 26 of the initial charge circuit of the dynamic loss compensation capacitor 15, which begins to be recharged through. open circuit 22, a power switch 3, and an inductive current limiter (reactor) 25. The voltage at the primary winding of the JUnformator 9 at the same time is transformed into control windings 11, 12, 13 and 14 and ensures reliable unlocking of the power switch 3. When the signal on the left side of the winding 10 drops to the value of the reference level of the source 24, the comparator 23 goes into a state of logical O at the output, which leads to the locking of the controlled key 2O and the unlocking of the power key 1 by the voltage transformed into the control winding 11 At this time (or with a fixed delay relative to this moment), the control key 26 is locked, and the energy stored in the inductive limiter 25 is transferred to the primary power source or inverter load. The circuit sets the state corresponding to

Claims

Claim

Control method of a push-pull inverter containing power switches, a transformer, a capacitor Dynamic loss compensation with an initial charge circuit with inductive current limitation, which consists in generating alternate unlocking signals of the power switches and locking signals of the power switches during the overloading of the dynamic losses compensation capacitor, characterized by that in order to increase the reliability of control and increase the efficiency of the inverter, they form a signal for the initial turning on of the inverter and feed it to the initial charge with inductive current limiting, form a reference signal, ridicule. The signal at the terminals of the transformer is torn, they are compared and the above-mentioned locking of the power switches of the inverter is carried out if the signal at the terminals of the transformer exceeds the reference signal.