Способ управления тиристорным инвертором Советский патент 1984 года по МПК H02P13/18 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть исполь зовано в источниках питания ультразвуковых электротехнологических уста новок. Известен способ управления тиристорными инверторами, работающими на резонансную нагрузку, состоящий .в то что изменяют частоту управляющих импульсов тиристоров l. Однако способ не может быть реализован в тиристорных инверторах с контуром ударного возбуждения, выходная частота которых определяется параметрами контура ударного возбуждения . Наиболее близким по технической сущности кизобретению является способ управления тиристорным инвертором, состоящий в том, что формируют импульсы управления тиристорами и изменяк т индуктивности дросселя контура возбуждения, в результате чего изменяют частоту тока контура. Регулирование выходных параметров инвертора .происходит за счет изменения длительности бестоковой паузы в кривой выходного тока 2. Однако, при этом способе регулиро вания частота импульсов управления тиристорами, а следовательно, и частота выходного тока остаются неизменными, что ухудшает гармонический состав выходного тока, снижает КПД и диапазон регулирования напряжения на резонансной нагрузке. Цель изобретения - повышение КПД и улучшение гармонического состава выходного тока. Поставленная цель достигается тем что при управлении.тиристорным инвертором с контуром ударного возбуждения при его работе на резонансную нагрузку измеряют частоту тока конту ра ударного возбуждения и изменяют частоту.импульсов управления тиристо рами инвертора пропорционально этой частоте. На фиг. 1 приведена принципиальная схема тиристорного инвертора с .контуром ударного возбуждения, в котором осуществляется предложенньй способ управления;на фиг. 2(а-ж) - осциллогра1Ф1Ы токов тиристоров i 1,5,-i 14 тока нагрузки -i н, напряжения на выхо де ноль-органа UHO напряжения на вы ходе делителя частотыилг, импульсов управления тиристорами t.|i,b и i, Тиристорныйинвертор содержит инвертирующий мост на тиристорах 1-4, в цепь переменного тока которого включены параллельно два последовательных контура, один из которых состоит из дросселя 5 с рабочей обмоткой 6, обмоткой подмагничивания 7 и конденсатора 8, а другой из дросселя 9 с рабочей обмоткой 10, обмоткой подмагн.ичивания 11, конденсатора 12 и резонансной нагрузки 13, которые вместе образуют контур ударного возбуждения. Инвертирующий мост зашунтирован.последовательной цепью из защитного дросселя 14 и фильтрового конденс.атора 15 и подключен к источнику питания через входной дроссель 16. В контур ударного возбуждения последовательно включен датчик тока 17, сигнал с которого ноль-орган 18, делитель частоты 19 подается на синхронизирующий вход задающего генератора 20 системы управления тиристорами . Обмотки подмагничивания 7 и 11 дросселей 5 и 9 соединены последовательно и подключены к источникурегулируемого постоянного напряжения. Выходным током инвертора является ток в контуре ударного возбуждения. Тиристоры инвертирующего моста работают с периодом Т, который больще периода-тока в контуре ударного возбуждения TO (фиг. 2а-Ь ). Во время работы тиристоров 1,3, и 2,4 идет подпитка контура ударного возбуждения 5, 8, 9, 12, 13 через защитный дроссель 14 от фильтрового конденсатора 15. Во время паузы в работе тиристоров в контуре ударного возбуждения развиваются свободные колебания с периодом TQ, длительность которого определяется параметрами элементов 5, 8, 9, 12, 13. Период выходного тока регулируется за счет изменения индуктивности дросселей 5 и 9, что может быть достигнуто изменением напряжения подмагничивания . Режим работы инвертора, тсогда колебательный процесс в контуре ударного возбуждения происходит с наименьшим искажением И форма выходного тока близка к синусоиде, а КПД максимален, достигается при условии, когда отношение Т/То равно целому нечетному числу.

311

7 Таким образом, для поддержания птимального режима работы инвертоа необходимо измерять частоту тока контура ударного возбуждения и изменять частоту импульсов управления тиристорами инвертора пропорционально этой частоте.

В автоматическом режиме работы инвертора предложенный способ реализуется следующим образом.

Сигнал датчика 17, повторяющий форму тока в контуре ударного возбуждения, подается на вход ноль-органа 18, на вькоде которого формируется напряжение прямоугольной формы UHO с частотой, равной частоте выходного тока Фррнты UHO совпадают по времени с моментами перехода через ноль кривой выходного тока (фиг. 2 г ). Та- КИМ образом осуществлено измерение частоты тока контура ударного возбуждения .

84

Затем сигнал UH.O. поступаетна вход делителя частоты 19 с коэффициентом , деления, равным целому нечетному числу (на фиг. . j он равен 5). Сигнал с выхода делителя частотыUq.H.(фиг.2(j) подается на синхронизирующий вход задающего генератора 20 системы управления тиристорами инвертора.Система управления формирует импульсы управления тиристорами инвертора с частотой сигнала .M, пропорциональной частоте тока контура ударного йозбуждения.

Поддержание оптимального режима работы тиристорного инвертора с контуром ударного возбуждения при частотном регулировании напряжения на резонансной нагрузке с использованием

предложенного способа управления позволяет улучшить гармонический состав выходного тока и повысить КПД.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ИНВЕРТОРОМ с контурен ударного возбзпкдения при его работе на резонансную нагрузку, состоящий в том, что формируют импульсы управления тиристорам и изменяют индуктивность дросселя контура ударного возбуждения, в результате чего изменяют частоту тока контура, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и улучшения гармонического состава выходного тока, измеряют частоту тока контура ударного возбуждения и изменяют частоту импульсов управлеIния тиристорами инвертора пропорционально этой частоте. ( С 9 СЛ

y.9

iff. I

К

i