Способ управления автономным инвертором Советский патент 1989 года по МПК H02M7/48 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания высокой частоты для электротехнологических установок.

Цель изобретения - повьппение КПД инвертора.

На фиг.1 приведена принципиальная схема инвертора с возвратными диодами; на фиг.2 - функциональная . схема, устройства управления автономным инвертором.

Инвертор (фиг.I) содержит возвратные диоды I и 2, мост на четыр ех тиристорах 3-6 с коммутирующим конденса- тором 7 и реактором 8 в диагонали переменного тока, связанный со входными вьюодами через реактор фкпьтра 9, последовательную цепь из защитного реактора 10, конденсатора 11 фильтра и нагрузки 12, подключенную параллельно мосту, реакторы 13 и 14, включен- i. ные последовательно с возвратными диодами и выполняющие роль защитных.

Устройство для управления автономным, инвертором 15, подключенным к нагрузке 16, содержит-датчик 17 выходного параметра, элементы И 18 и ИЛИ 19, управляемый задающий генератор 20, первый 21 и второй 22 блоки фиксированной и блок 23 регулируемой задержки, входы которых присоединены к выходу задающего генератора 20, выход первого блока 21 фиксированной задержки подключен к первому входу элемента И 18 и через пер- вьй формирователь 24 импульсов к тиристорам одной из тиристорных групп инвертора 15, второй вход элемента И 18 соединен с выходом блока 23 регулируемой задержки, а выход - с перСП

СП

to

00

315

вым входом элемента ИЛИ 19, второй вход которого связан с выходом второго блока 22 фиксированной задержки, а выход - через второй формирователь

25импульсов с тиристорами второй ти- ристорной группы инвертора, датчик

26напряжения на тиристорах опережающей группы, узел 27 сравнения, усилитель 28, сумматор 29, источник 30 опорных напряжений, компаратор 31

и ключ 32, выход датчика 26 напряжения соединен с первым входом узла 27 сравнения, второй вход которого связан с первым выходом источника 30 опорных напряжений, выход узла 27 подключен к входу усидителя 28, выход которого связан с первым входом тора 29, второй вход сумматора 29 связан с выходом датчика 17 выходного параметра, подключенного к выходу инвертора 15, а выход его соединен с, первыми входами ключа 32, компаратора 31 и управляющим входом задающего генератора 20, второй вход компаратора 31 связан с вторым выходом источника 30 опорных напряжений, а его выход соединен с вторым входом ключа 32, выход ключа 32 связан с вторым входом блока 23 регулируемой задержки.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 20 формирует импульсы прямоугольной формы с периодом, равным периоду Т выходной частоты инвертора 15. Эти импульсы поступают на входы блоков 21, 22 и 23 задержек, на выходе которых формируются следующие импульсные команды: на выходе блока 21 фиксированной задержки,- команда представляющая собой опорные импульсы длительностью Т 7 -О 0,5 Т; на выходе блока 23 регулируемой задержки - команда и per) представляющая собой импульсы, регулируемые по фазе относительно опорных; на выходе блока 22 второй фиксированной задержки - команда „„„, представляющая собой импульсы длительностью 0,1 Т г 0,5 Т, Длительность импульсов

выбирается из услоl-MciKC и 1) мин

2ия С иачс WUH 0,5. Команда i per преобразуется в команду огр путем последовательного логического сложения команд („сткс, Dper и V,HH осуществляемого элементами И 18 и ИЛИ 19 таким образом, чтобы дт1ительность импульса находи84

лась в пределах ,е ОГР /«„„« т.е. изменение его длительности не превышало 0,5 Т. Импульсные команды С и forp поступают на формирователи 2А и 25 импульсов , которые формируют команды фазового у травления тиристорами анодной и катодной групп инвертора.

Сигнал с вькода датчика 26 напряжения на тиристорах опережающей группы поступает на вход узла 27, где сравнивается с опорным напряжением, подаваемым с первого выхода источника 30. Сигнал рассогласования усиливается усилителем 28 и суммируется .; сумматором 29 с сигналом датчика 17 выходного параметра инвертора. Суммарный сигнал с выхода 29 поступает

на управляющий вход задающего генератора 20, первые входы компаратора 31 и ключа 32. На второй вход компаратора 31 подается опорный сигнал с второго выхода источника 30. Если максимальное напряжение на тиристорах опережающей группы не превьппает заданного уровня, то сигнал с выхода усилителя 28 равен нулю. В этом случае только управляющий сигнал с выхода датчика 17 выходного параметра воздействует на задающий генератор 20 (и на блок 23 регулируемой задержки при открытом ключе 32).. При частоте задающего генератора 20 большей, чем заданное минимальное значение, компаратор 31 поддерживает ключ 32 в закрытом состоянии и сигнал с выхода сумматора 29 не воздействует на блок 23 регулируемой задержки. Фазовый

сдвиг между моментами включения тиристоров анодной и катодной групп равен нулю. В случае достижения частотой генератора 20 минимального значения, что соответствует некоторому больщему сигналу с выхода сумматора 29, срабатьшает компаратор 31 и отпирается ключ 32, Далее производится увеличение угла фазового сдвига. Возрастание сигнала с выхода сумматора 29

происходит при увеличении выходного параметра выше заданного значения и возрастании напряжения на тиристорах опережающей группы выше заданного уровня максимального напряжения.

Сигнал с второго выхода 30 служит для задания порога срабатьтания компаратора 31 .

Таким образом, напряжение на тиристорах опережающей группы не может i

51

превьппать заданны уровень максималь ного напряжения, при этом последовательно снижаются вькодная частота и фазовый угол между моментами включекия тиристоров анодной и катодной групп, что гарантирует уменьшение уровня реактивной мощности в системе при изменении нагрузки и регулировании, снижение потерь и, следовательно, выйокий КПД инвертора. Регулирование выходного параметра осуществляется последовательным регулированием выходной частоты и угла фазовог сдвига меящу моментами включения тиристоров анодной и катодной групп инвертора.

Кроме того, уменьшаются весогаба- ритные показатели инвертора, так как может быть снижена установленная мощность оборудования ввиду меньшей загрузки. По этой же причине увеличиваются надежность и устойчивость работы инвертора при изменяющейся нагрузке и регулировании.

Формула изобретения

Способ управления автономным инвертором, содержащим тиристорный

152986

мост с коммутирующими элементами и возвратные диоды, заключающийся в фомировании импульсов управления тирис- J торами, поочередной подаче их на противофазные тиристоры анодной и катодной групп, соответственно опережающей и отстающей групп и изменении при регулировании выходного парамет10 ра угла фазового сдвига между моментами включения тиристоров анодной и катодной групп, отличающий- е я тем, что,- с целью повьпиеиия КПД инвертора, задают уровень млксималь15 ного напряжения на тиристорах опережающей пруппы и минимальное значение выходной частоты, измеряют напряжение на тиристорах опередающей группы, формируют сигнал рассогласования

20 между измеренным и заданным урогшя- ми максимального напряжения и при превышении зада} ного уровня в функции уменьшения сигнала рассогласован ния уменьщают выходную частоту до

25 минимального значения, а после достн- жения минимального значения в уменьшения этого сигнала дололли- тельно увеличивают угол фазопого сдвига между моментами включения ти30 ристоров анодной и катодной групп.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках питания для электротехнологических установок. Целью изобретения является повышение КПД инвертора. Способ управления заключается в формировании, подаче и изменении при регулировании выходного параметра угла фазового сдвига между моментами включения тиристоров анодной и катодной групп. Контролируют напряжение на тиристорах опережающей группы. При превышении напряжением заданного уровня ограничивают его путем поочередного снижения частоты и дополнительного увеличения угла фазового сдвига. 2 ил.

/зТ 14

фиг.1