Способ управления трехфазным автономным инвертором напряжения с общим узлом коммутации Советский патент 1986 года по МПК H02M7/48 

ветствии с выражением

Uc ( и/уЕс)/2 cos tg//LC)x U- -lx/I7C tg tg//LC -I , где t 1 - заданное время восстановления; L, С - индуктивность и емкость коммутирующей.цепи; U -- напряжение питания; 1 - ток нагрузки. Напряжение Uc сравнивается с измеренным напряжением на КК 17 и в функции их разности регулируется задержка на включение силовых тирисI

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при построении трехфазных тиристорных инверторов для систем электропривода переменного тока, вторичных источников питания

и во многих других установках, где по словиям работы ток нагрузки и

питающее напряжение не остаются постоянными, а изменяются в широких пределах ,

Цепью изобретения является увеличение КПД и повьшение надежности работы инвертора.

На чертеже изображена принципиаль ная схема трехфазного автономного инвертора напряжения с устройством управления, реализующим предлагае- кый способ.

Инвертор и устройство для реали- зации способа состоят , из щести си- гтовых тиристоров 1 - б и обратных диодов 7-12, двух коммутирующих тиристоров 13,14, включенных последовательно между анодной и катодной шиной питания инвертора, двух ком- мyтиpyюш x дросселей 15, 16, включенных в анодную и катодную шины питания инвертора, коммутирующего / конденсатора 17, включенного между средней точкой конденсаторного фильтра из конденсаторов 18, 19 и точкой соединения коммутирующих тиристоров источника 20 питания автономного инвертора и гаунта 21 для измерения тока нагрузки.

Управление автономным инвертором напряжения с общим узлом коммутации

торов 1-6 по отношению к включению коммутирующих тиристоров 13, 14. .Регулирование напряжения на КК 17 осуществляется вследствие того,что узел коммутации содержит колебатель ный контур с односторонней проводимостью. При изменении задержки отпирания соответствующего тиристора изменяется анергия, потребляемая коммутирующим устройством от источника питания. 1 ил.

осуществляется от входящего в состав блока 22 управления блока 23 управления коммутирующими тиристорами, блока 24 управления силовыми тиристорами и блока 25 задержки.

Блок 25 задержки состоит из двух усилителей-26, 27, сумматора 28, интегратора 28, интегратора 29,

0

0

5

0

5

генератора 30 пилообразного напряжения, компаратора 31 и распределителя 32 импульсов.

Способ управления реализуется тем, что измеряется напряжение источника 20 питания, напряжение на коммутирующем конденсаторе 17, ток нагрузки на шунте 21, задается время восстановления и в блоке 25 вычисляется требуемое напряжение на коммутирующем конденсаторе в соответствии с выражением

2-COS t,/f „ Г. т 2-соГ 7 Г с 7 «

где t - заданное время восстановления;L, С -индуктивность и емкость

коммутирующей цепи; и - напряжение питания; ток нагрузки.

Напряжение U сравнивается с измеренным напряжением на коммутирующем конденсаторе и в функции их разности регулируется задержка на включение силовых тиристоров по отношению к включению коммутирующих тиристоров, что приводит к изменению напряжения на коммутирующем конденсаторе таким образом, что разность вычисленного и истинного напряжений сводится к

пулю, т.е. регулирование напряжения на коммутирующем конденсаторе осуществляется в замкнутой системе регулирования .

В этой системе требуемое значени напряжения на коммутирующем конденсаторе является входным сигналом, а истинное значение напряжения на коммутирующем конденсаторе - регулируемой величиной.

При низком напряжении питания и больших токах нагрузки задержка импульса управления на соответствующи силовой тиристор автоматически устанавливается большой, что вызывает значительную раскачку напряжения на коммутирующем конденсаторе.

При высоком напряжении питания время задержки мало, и напряжение на коммутирующем конденсаторе ограничивается на уровне 1,5 U.

Сравнение рассчитанного напряжения на коммутирующем конденсаторе и истинного значения этого напряжения происходит в блоке 25. Сравнение осуществляется сумматором 28. Разность этих напряжений с выхода сумматора 28 подается на интегратор 29, а с его выхода - на схему формирования временной задержки, которая содержит компаратор 31 и генератор 30 пилообразного напряжения и воздействует на истинное значение напряжения на коммутирующем конденсаторе таким образом, чтобы эту разность свести к нулю.

Рассмотрим работу схемы в момент переключения силового тиристора 1 на силовой тиристор 4. При отпирании коммутирующего тиристора 13 напряжение на коммутирующем конденсаторе .17 плюс на левой по схеме обкладке, за вычитом напряжения U/2, прикла- дашается к силовым тиристорам 1,3 и практически мгновенно запирает их. Конденсаторы 18 и 19 являются делителями напряжения на два, поэтому коммутирующий конденсатор 17 перезаряжается через конденсатор 19, дроссель 15 и тиристор 13. Через четверть периода собственных колебаний напряжение на обмотке коммутирующего дросселя 15 изменит знак.

Если теперь отпирать силовой тиристор 3, то коммутирующий тиристор 13 мгновенно запирается, напряжение на коммутирующем конденсаторе зафик2512644

сируется на том уровне, который был достигнут в момент силово-, го тиристора 3. Энергия коммутирующего дросселя 15 рассеется в контуре

5 коммутирующего дросселя 15, силового тиристора 3 и обратного диода 9,

Изменяя временную задержку отпирающего импульса управления силового тиристора 3 относительно момента по10 дачи отпирающего импульса на коммутирующий тиристор 13, можно в широких пределах регулировать напряжение на коммутирующем конденсаторе 17, На последующих интервалах осуществля15 ется временная задержка отпирания силового тиристора, через который протекает полный ток нагрузки. Так на интервале, где включены силовые тиристоры 1, 2 и 3 - это силовой

20 тиристор 2, на интервале, где включены силовые тиристоры 2, 3 и 4 - силовой тиристор 3 и т.д.

Регулирование напряжения на коммутирующем конденсаторе осуществляется вследствие того, что узел коммутации содержит в своем составе колебательный контур с односторонней проводимостью. При изменении задержки отпирания соответствующего тиристора

изменяется энергия, потребляемая коммутирующим устройством от источника питания, за счет этого увеличивается коэффициент полезного действия.и повьшается надежность работы инвертора.

Формула изобретения

Способ управления трехфазным автономным инвертором напряжения с общим узлом коммутации на тиристорах и конденсаторе, заключающийся в том, что отпирающий импульс управления на

силовой тиристор подают с задержкой относительно -отпирающего импульса на коммутируклдий тиристор, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД и повышения надежности работы инвертора, измеряют напряжение питания, напряжение на коммутирующем конденсаторе, ток нагрузки, задают время восстановления и вычисляют требуемое напряжение U. на коммутирующем конденсаторе в соответствии с выражением

2-COS tb//LC., ГТГ t.

с 2 оГц7 .

51251264 6

где t - заданное время восстанов-и сравнивают его с измеренным напряления;жением на коммутирующем конденсаторе,

L, С - индуктивность и емкостьа в функции их разности регулируют

коммутирующего узла;задержку на включение силовых тирйси - напряжение питания;s торов по отношению к включению ком1 - ток нагрузки,мутирующих тиристоров.

Изобретение относится к электротехнике и используется в системах управления вторичных источников электропитания. Цель изобретения - увеличение КПД и повышение надежности работы инвертора. Способ реализуется устройством, в котором измеряется напряжение источника питания 20, напряжение на коммутирующем конденсаторе (КК) 17, ток нагрузки на шунте 21, задается время восстановления. В блоке 25 вычисляется требуемое напряжение на КК I7 в соотL (Л с Ю ел to Од 4