Способ управления параллельным автономным инвертором тока Советский патент 1988 года по МПК H02M7/515 

со

Од

CD

QG

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в статистических преобразователях со стабилизированными выходными па- раметрами, в том числе в агрегатах бесперебойного питания, когда требуется обеспечение селективной работы защитных аппаратов при коротких замыканиях в цепях нагрузки.

Цель изобретения - улучшение качества напряжения на выходе инвертора за счет нормирования уровня напряжения на неповрежденных фазах инвертора в режиме короткого замыкания и на всех фазах после ликвидации короткого замыкания.

На чертеже приведена функциональная схема инвертора.

Инвертор содержит входной реак- тор 1, вентильный блок коммутатора, выполненный по трехфазной мостовой схеме 2 с системой-3 управления,обеспечивающей требуемый угол запирания вентилей коммутатора инвертора в ста тистических и динамических режимах. Вентильный .компенсатор 4 реактивной мощности с системой 5 управления, трехфазный задающий генератор 6,параллельные конденсаторы 7, последова тельный реактивный элемент 8, автоматический регулятор 9 напряжения,обеспечивающий изменение угла запирания |вентйлей коммутатора при изменении входного напряжения и нагрузки, т.е. стабилизацию выходного напряжения, автоматический регулятор 10 фазы, обеспечивающий фазовое совпадение напряжения коммутатора с напряжением задающего генератора 6 воздействием на положение импульсов компенсатора (через систему 5 управления компенсатора 4), датчик 11 короткого замыкания , определяющий момент возникновения, длительность и вид короткого замыкания.

В нормальном режиме работы частота напряжения на выходе инвертора определяется независимым задающим генератором 6, а фаза напряжения - автоматическим регулятором 10 фазы. Оба устройства воздействуют на систему 5 управления, вырабатывающую импульсы управления вентилей компенсатора 4. Требуемьш уровень напряжения на нагрузке обеспечивается, системой 3 управления коммутатора, обеспечивающей коррекцию угла запирания вентилей коммутатора при изменениях

входного напряжения 111(1 и нагрузки в соответствии с выражением

d де и

К,,и,, cose/ ,

сх лк

д - линейное напряжение коммутатора (при изменении нагрузки требуется компенсация падения напряжения на последовательном элементе); сГ - угол запирания вентилей

коммутатора;

К - коэффициент, учитывающий схему инвертора,для трехфазной мостовой схемы.

3

и

а для однофазной мостовой схемы переводе инвертора в однофазный жим)

2

К

iY2

Входное напряжение инвертора изменяется в широких .пределах, поэтому угол сР регулируется от своего минимального значения ( f ,н ) при максимальном значении U. до максимального - при максимальной нагрузке.

При коротком замыкании частота инвертора определяется выражением

3 .

где L - индуктивность последовательного элемента 8;

С - яараллельньш конденсаторы 7.

Ток короткого замыкания, приведенный к первичной обмотке трансформатора (шинам коммутатора), определяется выражением

UAK,

къ

кз и k4

т.е. определяется

определяется параметрами инвертора, изменение угла с/ приводит к изменению ид и, как следствие, к изменению величины тока короткого замыкания .

Таким образом заданием угла / в режиме короткого замыкания можно нормировать величины напряжения на шинах коммутатора и тока короткого замыкания при трехфазных (К сх

), однофазных и двухфазных

(К

) коротких замыка-

, .-J.

Й

КИЯХ в цепях нагрузки.

Коррекция задающего генератора 6 выходным напряжением работающей фазы коммутатора обеспечивает равенство Wjf. W;(3 , где w jr частота задающего генератора. Режим биения частот отсутствует, т.е. обеспечение условий CJ jr (кэ const обеспечивает стационарность режима при внешних коротких замыканиях и нормирование величин токов в корот- козамкнутых цепях и напряжения на работающих фазах коммутатора.

Напряжение на всех фазах нагрузки при трехфазном коротком замыкании равно нулю и перенапряжений на них поэтому быть не может.

При однофазных и двухфазных корот

ких замыканиях напряжение, на повреж

денных фазах равно нулю, а на неповрежденных фазах определяется схемой соединения выходного трансформатора (если он имеется) и напряжениями неработающих фаз коммутатора. При любом режиме работы инвертора соблюда- ется равенство нулю суммы трех линейных напряжений коммутатора

k А в и 1 вс

+ UKOA О

или

и + и,,, 0.

В однофазном режиме (например, работает фаза АВ) величина напряжения работающей фазы (АВ) определяется входным напряжением (U) и углом i/, напряжения на других фазах определяется выражением U | «fc U

- и liccc

В силу симметрии параметров инвер-

тора и примерной симметрии параметров нагрузки по фазам величины напряжений на неработающих фазах коммутатора примерно равны между собой, равны половине напряжения работающей фазы и находятся в противофазе с ней

Поэтому перевод инвертора в однофазный режим не приводит (при правильном выборе угла с/ и обеспечении стационарности режима) к появлению перенапряжений на неповрежденных фа- зах, несмотря на увеличение уровня напряжения на работающей фазе коммутатора при переходе в однофазньй ре10

5

15

20

25

35

40

45

50

55

жим (при одном и том же угле напряжение коммутатора возрастает в 1,5 раза при переходе инвертора из трехфазного режима в однофазньш).

Инвертор работает следующим об разом.

При возникновении короткого замыкания датчик 11 короткого замыкания, который может быть выполнен по контролю напряжения или тока, выдает сиг-. нал о возникновении в виде короткого замыкания в систему 3 управления мутатором, которая переводит коммутатор инвертора 2 в однофазньш режим в зависимости от вида короткого замыкания (при трехфазном коротком замыкании коммутатор остается в трехфазном режиме) и формирует заданньй угол запирания вентилей коммутатора 2 в задающий генератор 6, который начинает синхронизироваться напряжением работающей фазы коммутатора 2. Одновременно сигнал с датчика 11 короткого замыкания поступает на соответствующие входы автоматических ре-; гуляторов напряжения 9 и фазы 10, в результате чего выходные сигналы регуляторов 9 и 10 зануляются или блокируются.

После ликвидации короткого замыкания по сигналу с датчика 11 короткого замыкания производится прекращение коррекции задающего генератора 6 , 6nOKHpoBKii или зануления автоматических регуляторов напряжения 9 и фазы 10 и формируется системой 3 управления коммутатора, запрет на прохождение импульсов управления на вентили коммутатора 2 в течение заданного времеьш.

Формула изобретения

Способ управления параллельным автономным инвертором тока, содержащим вентилы-йш коммутатор, к выходу которого подключены вентильньш пенсатор реактивной мощности в виде

последоват.ельно coeдIiнeнныx реактор ров и тиристорных ключей переменного тока и токоограничивающий реактор, заключающийся в том, что в нормальном режиме формируют импульсы управления рентиляции коммутатора с углом управления, соответствую1цим заданному закону регулирования выходного .. напряжения инвертора, формируют ста-

513761986

бильную последовательность импульсовнормирования уровня напряжения на незаданной частоты для управления вен поврежденных фазах инвертора в режи- тилями компенсатора реактивной мощ-ме короткого замыкания и на всех фа- ности, при коротких замыканиях в це-зах после ликвидации короткого замы- пях нагрузки определяют момент и ха кания, в режимах короткого замыкания рактер короткого замыкания, при не-формируют симметричную последователь- симметричных коротких замыканиях вен-ность импульсов управления вентильным тильный коммутатор переводят в одно-компенсатором реактивной мощности с фазный режим, обеспечивающий-макси- дуглом управления 90 эл.град. в фа- мальную величину тока в цепи корот-зах, оставшихся в работе, формируют кого замыкания,, а при трехфазных ко-импульсы управления вентилей комму- ротких замыканиях сохраняют трехфаз-татора с углом управления постоянной ный режим работы вентильного коммута-заданной величины, после ликвидации тора, отличающийся тем, короткого замыкания блокируют импуль- что, с целью повышения качества кап-Ы управления вентилями коммутатора ряжения на выходе инвертора за счетна заданное время.

Изобретение относится к элект- . ротёхнике и может быть использовано в статических преобразователях. Цель изобретения - улучшение качества напряжения. При возникновении короткого замыкания выдается сигнал в систему управления 3 коммутатором, которая переводит коммутатор в однофазный режим, и формируется заданный угол запирания вентилей коммутатора 2 в задающем генераторе 6. Одновременно сигнал с датчика 11 короткого замыкания 11 поступает на входы автомати ческих регуляторов напряжения 9 и фазы 10, в результате чего их выходные сигналы блокируются. 1 ил. (О