Способ регулирования выходного напряжения двухмостового тиристорного инвертора при его работе на резонансную нагрузку Советский патент 1983 года по МПК H02P13/18 

v:..r. Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к методам регулирования напряжения на резонансной нагрузке автономных инверторов и предназначено для управ ления режимами работы индукционных эпектро технологических установок. Известны способы регулирования выходного напряжения мостовых автономных тиристорных инверторов путем изменения угла фазового сдвига между моментами включения тиристоров инвертирующих мостов и суммиро вания выходных токов мостов в нагрузке 1 и 2.- При работе на резонансную нагрузку в ин:ве.рторах с фазовым регулированием выходкого напряжения инвертирующие мосты работают в разных условиях, при увеличении угла регулирования значительно уменьшается время. восстановления управляющих свойств тиристорами опережающих- мостов, растет загрузка Опережающих мостов по сравнению с отстающими мостами, что ограничивает реальный диапазон регулирования и снижает надежность ра боты инвертора, При этом опережающим является мост, импульсы управления на тиристоры которого поступают с формирователя, управляемого непосредственно задающим генератором системы управления, а отстающим является мост, импульсы управления на тиристоры которого поступают с формирователя, управляемого через фазосдвигающее устройство.Наиболее близким к предлагаемому является способ регулирования выходного напряжения двухмостового тиристорного инвертора при его работе на резонансную нагрузку, подключенную к инвертирующим мостам через две батареи разделительных конденсаторов, при ко тором контролируют входные токи и изменяют угол фазового сдвига выходных токов ука занных мостов до достижения заданного крити ческого соотпощения входных токов 3. В автономных инверторах, предназначенных для питания индукционных установок током -повыщенной частоты, в качестве разделительных конденсаторов применяются электротермические конденсаторы типа ЭСВ, имеющие от двух до четырех секций. Поэтому разделительные конденсаторы можно рассматривать как батарею конденсаторов. Емкость разделительных конденсаторов имеет конечную величину, поэтому на них кроме постоянной присутствует переменная составляющая напряжения. Режим работы каждого инвертирующего моста, определяется фазовым углом между выходным током моста и напряжением на мосту или напряжением на последовательной цепи, состоящей из резонансной нагрузки и разделительного конденсатора моста. Увеличение коэффициента затухания опережающего моста по сравнещю с коэффициентом затухания .отстающего моста приводат к перегрузке и значительному сниже шю времени восстановления запирающих свойств тиристоров опережающего моста, что снижает на. дежность работы и огра1гачивает диапазон регулирования выходного напряжения инвертора. При реализации известного способа регулиро- вания оператор контролирует соотнощение входных токов мостов, характеризующих их нагрузку, сравнивает текущее соотнощение входных токов с допустимым, определенным для каждой конкретной нагрузки, и регулирование производит до достижения этого критического соотнощения входных токов. Пель изобретения - расЩирение диапазона регулирования и повыщение надежности. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирования выходного напряжения двухмостового тиристорного инвертора при его работе на резонансную нагрузку, подключенную к инвертирующим мостам через две батареи разделительных конденсаторов, при котором контролируют входные токи и изменяют угол фазового сдвига выходных токов указанных мостов дч достижения заданного критического соотнощения входных токов, при каждом достижении критического соотнощения входных токов изменяют величину емкости батарей разделительных конденсаторов путем переключения части разделительных конденсаторов одного инвертирующего моста к батарее разделительных конденсаторов другого инвертирующего моста и дополнительно изменяют угол фазового сдвига выходных токов до требуемого значения. . При таком перераспределении емкости разделительных конденсаторов происходит уменьщение углов фазового сдвига между выходными токами мостов и напряжениями на цепочках из последовательно соединенных нагрузки и разделительных конденсаторов и выравнивание условий работы инвертирующих мостов. На фиг. 1 приведена принципиальная схема инвертора, в котором реализуется предлагаемый способ регулирования; на фиг. 2 - векторная диаграмма токов и напряжений, поясняющая предлагаемый способ регулирования. Инвертор (фиг. 1) содержит два инвертирующих Mocta 1 и 2, подключенных к резонансной нагрузке 3 через батареи разделительных конденсаторов 4 и 5 соответственно, а также коммутирующее устройство 6 для переключения части конденсаторов батареи разделительных конденсаторов одного моста к батарее разделительных конденсаторов другого моста. Во входную цепь каждого моста вклю чены амперметры постоянного тока 7 и 8. На фиг. 2 дань следующие обозначения: ,входные токи мостов 1 и 12 сдвинуты между собой иа угол регулирования 3 ; ток в нагрузке 1ц равен геометрической сум ме токов 1 и 1 напряжение нанагрузке и t, в общем случае сдвинуто относительно тока нагрузки 1ц на угол С|ц и является общим для обоих мостов, так как они подключены к нагрузке параллельно; переменные составляющие напряжения на разделительных конденсаторах Ucf и Uc2 от стают от выходных, токов 1 и 1 соответствующих мостов на угол 90 эл. град; ф - угол между током If и напряжением Ц (i) угол между током 1- и напряжеIIнием и 2 При ручной реализащо предлагаемого способа оператор, увеличивая угол сдвига между выходными токами инвертирующих мостов с помощьй органой, управления фазосдвигающего устройства в системе управления тиристорами MOCTOIB, следит за показаниями амперме ров 7 и 8 и сравнивает текущее соотношение входных токов мостов с заданным критическим соотношением. При достижении критического соотнощеши входных токов оператор с коммутирующего устройства 6 переключает часть конденсаторов батареи разделительных Конденсаторов 5 к

.2. батарее разделительных конденсаторов 4. Увеличеяи(е емкости батареи разделительных конденсаторов 4 опережающего моста i приводит к уменьшетсю переменной составляющей на этой батарее и изменению величины и направления вектора напряжения U (фиг. 2) в сторону уменьщения угла между 1 и U до (| а следовательно, к уменьшению емкостной реакции последовательной цепи из нагрузки 3 и батареи разделительных конденсаторов 4 для опережающего моста 1 и .уменьшению козффициента затухания этога моста. Уменьшение емкости, батареи разделительных конденсаторов 5 отстающего моста 2 приводит к увеличению переменной составляющей напряжения на этой батарее и изменению величины и направления вектора напряжения U в сторону уменьшения угла между Ij и Uo ДО tj следовательно, к уменьщению индуктивной реакции последовательной цепи из нагрузки 3 и батареи разделительных конденсаторов 5 для отстающего моста 2 и увеличению козффищента за-гухания этого моста, Таким образом, происходит выравнивание коэф,фициентов затухания, следовательно, и загрузки инвертирующих мостов. Соотношение входных токов мостов уме1П шается шже критического, и оператор получает возможность дальнейшего регулирований выходного напряжения инвертора.

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫХОДЦОГО НАПРЯЖЕНИЯ ДВУХМОСТОВОГО ТИРИСТОРНОГО ИНВЕРТОРА ПРИ ЕГО РАБОТЕ НА РЕЗОНАНСНУЮ НАГРУЗКУ, подключенную к инвертирующим мостам через две батареи разделительных конденсаторов, при котором контролирует входные токи и изменяют угол фазового сдвига выходных токов указанных мостов до достижения заданного критического соотношения входных токов, о тли чающийся тем, что, с целью расщирения диапазона рег)ширования и повыщения надежности, при каждом достижешш критического соотнощения входных токов, изменяют величину емкости батарей разделительных конденсаторов путем переключения части разделительных конденсаторов одного инвертирующего с. моста к батарее разделительных конденсаторов S .другого инвертирующего: моста и дополнитель(Л но изменяют угол фазового сдвига вьрсодных токов до требуемого значения. с