Способ пуска автономного параллельного инвертора тока с комбинированным возбуждением Советский патент 1984 года по МПК H02P13/18 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления автономных инвер торов тока с комбинированным возбуждением. Известен способ пуска автономного параллельного инвертора тока с комбинированным возбуждением, при котором в момент пуска формируют стартовые импульсы управления для 1-го и 2-го тиристоров инвертора, фиксируют напряжение на выходе инвертора, после чего переходят к фазовому упра лению Cl J. Наиболее близким к предлагаемому является способ пуска автономного параллельного инвертора тока с комби нированным возбуждением, содержащего трехфазный инверторный мост и трехфа ный компенсатор, заключающийся в том, что на периоде выходной частоты инвертора формируют шесть импульсов управления тиристорами компенсатора, каждый из которых отстает от предыдущего на 60°, фиксируют момент формирования четвертого импульса управления, формируют сигнал пуска инвертора, после чего фиксируют момент формирования импульса управления чет вертым тиристором компенсатора и в этот момент формируют стартовые импульсы управления первым и вторым тиристором инвертора, фиксируют появление линейных напряжений на выходе инвертора, после чего переходят к фазовому управлению C2J. Недостатком данного способа пуска инвертора с комбинированным возбуждением является возможность срыва инвертирования при первых коммутациях тиристоров инвертора. Причиной срыва является изменение при пуске принятых для установившегося режима соотношеннй между опорным напряжением и результирующим напряжением управления. Цель изобретения - повьшение надежности. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу пуска авто номного параллельного инвертора тока с комбинированным возбуждением, содержащего трехфазный инверторньй мост и трехфазный компенсатор, заключающемуся в том, что на периоде выходной частоты инвертора формируют шесть импульсов управления тиристо161 рами компенсатора, каждый из которых отстает от предыдущего на 60,формируют сигнал пуска инвертора, после чего фиксируют момент формирования импульса управления четвертым тиристором компенсатора и в этот момент формируют стартовые импульсы управления первым и вторым тиристорами инвертора, фиксируют появление линейных напряжений на выходе инвертора, после чего переходят к фазовому управлению, запрещают формирование импульсов управления третьим, четвертым, пятым и шестым тиристорами инвертора, после указанного формирования стартовых импульсов управления задают уровень напряжения питания инвертора, измеряют уровень напряжения питания инвертора, определяют разность заданного и измеренного уровней, пропорционально которой изменяют угол управления тиристорами инвертора, разрешают формирование импульса управления третьим тиристором инвертора в момент формирования импульса управления первым тиристором компенсатора, разрешают формирование импульсов управления остальными тиристорами инвертора в момент формирования импульса управления вторым тиристором компенсатора, после чего переходят к указанному фазовому управлению. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, реализующего способу на фиг. 2 - совмещенная временная диаграмма управляющих импульсов тиристоров компенсатора (а) и выходных напряжений инвертора (б) в момент пуска при пониженном напряжении питания и максимальной нагрузке; на фиг. 3 - совмещенная диаграмма управляющих импульсов тиристоров компенсатора (а) и выходных напряжений инвертора (Б) в момент пуска при повьшенном напряжении питания и холостом ходе. Устройство (фиг. 1) содержит узел 1 синхронизации, выпрямитель 2, датчик 3 напряжения питания, регулятор 4 напряжения, датчик 5 выходного напряжения, канал управления тиристором инвертора, который содержит генератор 6 пилообразного напряжения, нульорган 7, формирователь 8 длительности импульсов, блок 9 запрета, усилитель 10, пусковой блок, содержащий элементы 11 и 12 памяти, усилитель 13 стартовых импульсов, элемент 14 совпадения. На входы устройства подается выходное напряжение инвертора U....,

напряжение задания выходного напряжения инвертора , напряжение питания и, , напряжение заданного напряжения питания , сигнал .запрета U , стартовь1и сигналUcroipr пусковой сигнал . , управляюпще импульсы первого, второго и четвертого каналов управления компенсатора ki К2 :4 выходах формируются управляющий импульс тиристора инвертора , сигнал запрета, подаваемый на третий канал управления инвертора заш сигнал запрета, подаваемый на четвертый, пятый и шестой каналы управления инвертора Oj j, стартовый сигнал, подаваемый на первый канал управления инвертора TapT-it стартовый сигнал, подаваемый на второй канал управления инвертора Остарт 2

Формирование импульсов управления тиристорами инвертора и его смещение по фазе производится шестью идентичными каналами управления.

Фазосмещение аьтолнено по принципу сравнения опорного напряжения,

пропорционального выходному напряжению инвертора и совпадакщего с ним по форме и фазе, и результирующего напряжения управления с фиксацией момента времени, соответствующего равенству этих напряжений. Результирующее напряжение управления состоит из напряжения, пропорционального вьшрямленному выходному напряжению инвертора, и пилообразного напряжения, которое по величине пропорционально напряжению регулятора, а начало его синхронизировано с напряжением, отстающим от опорного на 60.

Генератор 6 вьшолнен по принципу апериодического заряда конденсатора и разряда его через транзисторный ключ. Напряжение на конденсатор подается от регулятора напряжения. На базу транзисторного ключа подается напряжение синхронизации, отстающее от опорного на 60. Нуль-орган 7 суммирует сигналы управления и фиксирует момент равенства опорного и управляющего напряжений. Формирователь 8 длительности импульса представляет RC-цепь с заданной постоянной времени.

Блок 9 осуществляет запрет управляюпотх импульсов. Выходной усилитель 10 содержит усилительньй транзисторный каскад и разделительный импульсный трансформатор.

Узел синхронизации, при помощи которого формируют опорное напряжение и напряжение синхронизации генератора пилообразного напряжения, представляет собой многообмоточный трансформатор, первичные обмотки которого подключены к линейным напряжениям инвертора.

Регулятор напряжения состоит из интегратора, на вход которого подаются разности между фактическими и заданными напряжением питания и выходньм напряжением, и согласующего усилителя, которые выполнены на операционных усилителях.

При помощи выпрямителя формируют составляющую управляющего напряжения пропорциональную среднему значению выходного напряжения. Вьтрямитель вы полнен по двенадцатипульсной схеме.

Пусковое устройство вырабатывает стартовые импульсы и осуществляет запрет на формирование импульсов управления.

Формирование импульсов управления тиристорами компенсатора производится шестью идентичными каналами управ ления, каждый из которых состоит из генератора пилообразного напряжения, синхронизированного от задающего генератора частоты, нуль-органа, формирователя длительности импульса и усилителя, выполненных аналогично соответствующим узлам канала управления тиристором инвертора.

Задающий генератор частоты состоит из автогенератора колебаний прямоугольной формы, вьшолненного на операционном усилителе по схеме мультивибратора, и дел тгеля частоты.

Способ пуске осуществляется слеующим образом.

Перед пуском формируют за период заданной частоты шесть импульсов управления тиристоров компенсатора, каждый из которых отстает от предыду

щего на 60. Запрещают формирование импульсов управления тиристоров ин- Т вертора, кроме первого и второго.Сиг нал запрета подают на блок 9 соответствующих каналов управления тиристоров инвертора от пускового устройства. Формируют сигнал пуска инвертора (i на фиг. 2 и 3), после чего в момент формирования импульса управления А-го тиристора компенсатора (t. i1 на фиг, 2 и 3) формируют стартовые импульсы управления 1-го и 2-го тиристоров инвертора. После включения 1-го и 2-го тиристоров и появления на выходе инвертора трехфазной систе ve линейных напряжений формируют опо ные напряжения, управляющее напряжение, пропорциональное выпрямленному выходному, определяют разности между фактическими и заданными значениями напряжения питания и выходного напряжения, суммируют эти величины, а из их суммы,предварительно усилив ее, формируют пилообразное управляющее напряжение. Суммируют среднее и пилообразное управлякицие напряжения и сравнивают их сумму с опорным напряжением на входе нуль-органа 7 канала управления. Разрешают формирование импульса управления 3-го тирис тора инвертора в момент формирования импульса управления 1-го тиристо ,ра компенсатора, а формирование импульсов управления остальных тиристо ров инвертора разрешают в момент появления импульса управления 2-го тиристора компенсатора. При пониженном напряжении питания пилообразное управляющее напряжение увеличивают таким образом, что равен ство опорного и суммарного управляющего напряжений в каналах управления наступает раньше появления импульса управления 1-го тиристора ком пенсатора. Нуль-органы срабатьшают, но импульсы управления не проходят на тиристоры инвертора, так как наложен запрет на прохождение импульсов. К моменту формирования импульса . управления 1-го тиристора компенсато ра (ij на фиг, 2) напряжение на 3-м тиристоре инвертора U, достигает максимально возможной величины. При 6 СНЯТИИ запрета с канала упранления 3-го тиристора инвертора последний включается и отключается 1-й тиристор инвертора. Происходит перераспределение напряжений на коммутирующих конденсаторах и соответствующее изменение выходных напряжений. В промежутке времени t - t (фиг. 2) соотношение между опорным и управляющим напряжениями каналов управления 5-го и 6-го тиристоров инвертора принимает значение, соответствующее установившемуся режиму. В момент формирования импульса управления 2-го тиристора компенсатора ( t на фиг. 2) снимают запрет с остальных импульсов управления, формируется только импульс управления 4-го тиристора инвертора, который включается, а тиристор 2 отключается. Углы инверт1фования 1-го и 2-го тиристоров инвертора при этом максимально возможные. В дальнейшем начиная с 5-го тиристора инвертора импульсы управления формируют в момент равенства опорного и управляющего напряжений. При повышенном напряжении питания пилообразное управляющее напряжение уменьщают таким образом, что равенство опорного и суммарного управляющего напряжений в канале управления 3-го тиристора инвертора наступает позже формирования импульса управления 1-го тиристора компенсатора (tj на фиг, 3), а в канале управления 4-го тиристора инвертора позже момента формирования импульса управления 2-го тиристора компенсатора ( фиг, 3). Это приводит к уменьшению углов инвертирования 1-го и 2-го тиристоров инвертора, а следовательно, и прямых напряжений до приемлимых величин.

Ы.

LUJfe

Vrt Mrj W V

СПОСОБ ПУСКА АВТОНОШОГО ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ИНВЕРТОРА ТОКА С КОМБИНИРОВАННЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ, содержащего трехфазный инверторный мост и трехфазный компенсатор, заключающийся в том, что на периоде выходной частоты инвертора формируют шесть импульсов управления тиристорами компенсатора, каж7№1й из которых отстает от предьщущего на 60°, формируют сигнал пуска инвертора, после чего фиксируют момент формирования импуль са управления четвертым тиристором компенсатора и в этот момент формируют стартовые импульсы управления первым и вторым тиристором инвертора, фиксируют появление линейных напряжений на выходе инвертора, после чего переходят к фазовому управлению, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности, запрещают формирование импульсов управления третьим, четвертым, пятым и шестым тиристорами инвертора, после указанного формирования стартовых импульсов управления задают уровень напряжения питания инвертора, измеряют уровень напряжения пита (О ния инвертора, определяют pasHoctb заданного и измеренного уровней, пропорционально которой изменяют угол управления тиристорами йнвертора, разрешают формирование импульса управления третьим тиристором инвер- тора в момент формирования импульса О управления первым тиристором компенсатора, разрешают формирование имсх пульсов управления остальными тиристоа о а рами инвертора в момент формирования импульса управления вторым тиристором компенсатора, после чего переходят к указанному фазовому управлению

5 f 2 J 4 LIJ