Способ стабилизации выходного напряжения инвертора Советский патент 1979 года по МПК G05F1/50 H02P13/18 

1

Изобретение относится к способам стабилизации выходного напряжения автономных инверторов тока.

Известны способы стабилизации выходного напрял ения с помощью индуктивного регулятора 1 и с помощью группы обратного тока 2. В том и другом случае прямой канал передает всю мощность в нагрузку, а регулятор в режиме больших мощностей воздействует и вводится в работу лишь при сбросе нагрузки. При этом оборудование недоиспользуется по мощности.

Описываемый способ стабилизации выходного напряжения позволяет снизить установленную мощность преобразователя за счет использования установленной мощности регулятора для передачи ее в нагрузку при токах нагрузки более половины номинального.

Поставленная цель достигается тем, что при токе больше половины номинального обратный выпрямитель переводят в инверторный режим и осуществляют его параллельную работу с основным инвертором.

При этом углы управления основного выпрямителя изменяют в соответствии с изменениями углов управления обратного выпрямителя.

Блок-схема преобразователя, реализуюего описываемый способ, представлена на фигуре 1 и включает в себя прямой канал, состоящий из неуправляемого выпрямителя 1 и автономного инвертора 2, и обратный канал, состоящий из управляемого выпрямителя 3 и обратного выпрямителя 4.

В диапазоне токов нагрузки 1н от номинального значения II,H до 0,5-Inn (фиг. 1) все токи прямого канала неизменны. При этом обратный канал работает параллельно прямому, передавая требуемую долю активной мощности из сети в нагрузку, причем управляемый выпрямитель 3 работает в выпрямительном режиме, а обратный выпрямитель 4 - в инверторном. Передача части активной мощности в нагрузку и компенсация избытка тока конденсатора позволяют стабилизировать выходное напряжение преобразователя. В диапазоне нагрузки от 0,5-1пи до нзля токи прямого канала уменьшаются. При этом управляемый выпрямитель 3 переводится в инверторный режим, а обратный выпрямитель 4 - в выпрямительный с угламн управления, близкими к 90 электрическим градусам.

В этом режиме обратный канал работает как регулируемая индуктивность, компенсируя избыточный емкостной ток и стабилизируя выходное напряжение (фиг. 2).

Вся активная мощность в нагрузку поступает через прямой канал. Незначительная активная мощность, циркулирующая в системе, поступает из сети через прямой канал Б обратный, откуда возвращается в сеть и обеспечивает работоспособность системы. Заметим, что токи обратного канала при сбросе нагрузки увеличиваются, и при глубоком регулировании и малых значениях могут быть больще номинальных токов прямого канала (фиг. 3).

Таким образом, благодаря нереводу обратного выпрямителя в инверторный режим па моп1,постях, превыщающих половину номинальной, прямой канал рассчитывается лишь на половину номинальной мощности. Это иозволяет сиизить установленную мощность устройства в целом, иоскольку при реализации всех известных способов стабилизации иапряжения инвертора прямой канал рассчитывается на полную мощность, а установленная мощность стабилизирующего устройства является «довеском, не работающем при полной нагрузке.

При этом канал регулятора при токах пагрузки от номинального до половипы номпна.тьного не только стабилизирует выходное напряжение, но и частично передает мощность в нагрузку, а при токах нагрузки меньших половины номинального выполпяет только функцию стабилизации. Все это дает возможность рассчитывать установленную мощность прямого канала не на полную мощность нагрузки, как в известных способах.

Величина выигрыша в установленной

мопщости оборудования зависит от диапазона и характера изменения нагрузки, от времени восстановления управляемости используемых вентилей и от конкретной схемы преобразователя.

Формула п 3 о б р е т е н и я

Способ стабилизации выходного напряжения инвертора, подключенного входными выводами к сети переменного тока через основной регулируемый выпрямитель и имеющего подключенный к выходным выводам обратный выирямитель, путем изменения углов управлепия обратного выпрямителя до значений, соответствующих его работе в режиме индуктивного регулятора при малых нагрузках, отличающийся тем, что, с целью сиижения установленной мощности оборудования, ири токах нагрузки, иревыщающих иоловину номинального, обратный выпрямитель переводят в инверторный режим и осуществляют его параллельную работу с инвертором, при этом углы управления управляемым выпрямителем изменяют в соответствии с изменением углов управления обратным выпрямителем.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Толстов Ю. Г. Автономные инверторы, в сб. Преобразовательные устройства в электроэнергетике, М., «Наука, 1964.

2.Лабунцов В. А. и др. Автономные тиристорные инверторы, М., «Энергия, 1967, с. 3-8.

С г

ог

max