Устройство для управления инвертором тока Советский патент 1981 года по МПК H02P13/18 

(54) УСТРОЙСТВО Д,ПЯ УГ1РАВ,ь11ИЯ HJiBHPTOPOM ТОК.А

I

Изобретение относится к электротехнике и предназначается для управления и регулирования инвертором тока с компенсирующим звеном в виде дросселя, включенного через встречно-параллельно соединенные тиристоры.

Известны устройства фазового управления тиристорны.ми инверторами, обеспе-;ивающие стабилизацию выходного нан)я кения. Эти устройства характеризуются наличием задаюи1,его генератора, генератора пилообразного напряжения, построенного по принципу заряда (или разряда) конденсатора через большое регулируемое сопротивление, фазосдвигающее устройство, в котором сравниваются пилообразное напряжение с управляющим сигнало.м и выдается разрешение на запуск формирователя имнульсов управления силовыми тиристорами 1 и 2.

Недостатком данных устройств является нестабильность выходных параметров инвертора, снижение коммутационной устойчивости инвертора тока при сбросе и набросе нагрузки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является

.ст 1оксгво фазового унрав.аения тиристорiib.-i 1;иве гго Ч)м. С1 дсржан1,ее задающий гемсрагор, элc eliть; 1 и И.ТИ, делителя часTCTi), трехпочиционный переключатель и формпровател : имп льсов управления тиристорами 3.

1-1едостагком данного устройгтпа яв,ет;:я ли:-,лая кимлп-гац 1онная устойчивость iiHKMivooa при пуске или изменении eic Hi; гр зки- Это объясняется тем. что при пуске iiriiicpTopa вых(1ное на1 ряжение .достигает ве.)|. зад;и1НО11 закспюм регулирования

10 ii ечение конечр.ого нромежу.rj-wj времени, в то время как система управ,1енич возлеиств .т па сдвиг фазы .1яющмч HNniy.nbсов тнристо|)он ко: ; ;снсирук):щ:то знена пракгичес и мгновенно, что приводит к изменению собственной частоты посл /доватсль15Hofo хоггтлра инвертора (носко, ьку парал..ic.jbfu) комм ;;- :}ук)1цен емко ги вк иочена инд ктив}юсть комненси)уюн.и-го ) и де.1ает HNTK инвертора неустойчиг ым. При изменениях нлгрузк иревьинение скоростн отрабстки снгна-1а обратной связи над ско20ростью изменсинп ){ого напряжения также ухуднгает коммутационн к; Т1Ч)йчизос1 инвертора.

Цель изобретения - иор ышение надежности работы

Поставленная цель достигается тем, что устройство управления инвертором тока с тиристорно-дроссельным компенсирующим звеном снабжено узлом блокировки и дополнительным делителем частоты, а один из элементов И дополнительным входом, причем дополнительный делитель частоты включен между нулевым выходом задающего генератора и входами элементов И, выход узла блокировки подсоединен к дополнительному входу элемента И, а вход узла блокировки подключен ко входу трехпозиционного нереключателя.

На фиг. 1 приведена схема инвертора тока с тиристорно-дроссельпым комнепсирующим звеном; на фиг. 2 - схема устройства управления инвертором тока; на фнг. 3 - эпюры напряжений, поясняющие работу данного устройства.

Принципиаль)1ая схема инвертора тока содержит тиристоры 1-4, включенные по мостовой схеме, в диагональ которой включены компенсирующее звено в виде дросселя 5, включенного через встречно-параллельно соединенные тиристоры б и 7 и нагрузку 8.

Устройство для управления инвертором содержит задающий генератор 9, трехпозиционный переключатель 10, дополнительный делитель 11 частоты, эле.менты И 12 и 13, элементы ИЛИ 14 и 15, /делители 16 и 17 частоты, узел 18 блокировки, который состоит из усилителя 19 с парафазны.м выходом и RS-триггера 20, формирователи 2123 импульсов запуска тиристоров 6 и 7 компенсируюн1,его звена и тиристоров 1 - 4 инвертора тока соответственно. На входы переключателя 10 и узла 18 подается сигнал 24 обратной связи.

На фиг. 3 представлены выходные импульсы 25-35 эле.ментов устройства.

Устройство работает следующим образом.

Задаюп ий генератор 9 вырабатЕ шает на двух своих выходах две высокочастотные последовательности импульсов, сдвинутые друг относительно друга на полпериода выходной частоты генератора. И.мпульсы 25 единичного выхода генератора 9 через элементы ИЛИ 14 и 15 поетунают на входы делителей 16 и 17 частоты соответственно. Импульсы 29 де 1ителя 17 чаетоты поступают на входы формирователей 22 и 23 импульсов запуска, выходные импульсы 31 и 32 которых управ;1яют тиристорами -4 инвертора. Импульсы 30 делителя 16 чаетоты поступают на вход формирователя 21 импульсов запуска, выходные импульсы 33 которого управляют тиристорами 6 и 7 компенсирующего звена. Имг-ульсы нулевого выхода задаюп1.его генератора 9 поступают на дополнительный делитель 11 частоты, выходные импульсы которого поступают на входы элемептов И 2 и 13. В зависимости от величины сигнала 24 обратной связи.

трехнозиционный переключатель 10 вырабатывает импульс 27 на одном из двух своих выходов (при величине сигнала 24 обратной связи, соответствующего номинальному выходному напряжению инвертора тока, сигналы на выходе трехпозиционного переключателя 10 отсутствуют). Импульс 27 с выхода трехпозиционного переключателя 10 поступает на вторые входы элементов И (например элемента И 12), что приводит к появлению импульсов 26 дополнительного делителя 11 частоты на выходе элемента И 5. Импульсы нулевого выхода задающего генератора 9, а следовательно и импульсы 26 на выходе дополнительного делителя 11 чаетоты сдвинуты относительно импульсов 25 единичного выхода генератора. Ноступая на входы элемента ИЛИ 14, выходные импульсы элемента И 12, равные по частоте импульсам 26 дополнительного делителя 1i частоты, суммируются с импульсами 25 высокочастотной последовательности единичного выхода задающего генератора 9. Суммарная импульсная последовательность 28 с выхода элемента ИЛИ 14, поступая на вход делителя 16 частоты, приводит к изменению фазового сдвига его выходных сигналов 30, а следовательно и и.мпульсов 33 формирователя 21 импульсов запуска тиристоров 6 и 7 компенсирующего звена, относительно импульсов 31 и 32 управления тиристорами 1 - 4 инвертора. Ток через компенсируюн),ий дроссель 5 увеличивается (уменьщается) и соответственно изменяется выходное напряжение инвертора. Изменение момента зажигания тиристоров 6 и 7 компенсирующего звена относительно моментов включения тиристоров 1-4 инвертора при изменении нагрузки позволяет стабилизировать выходное напряжение инвертора. На фиг. 3 показаны; 34- ток нагрузки и 35 - напряжение на нагрузке и ток компенсирующего звена. При из.менении сигнала обратной связи 24 в противоположную сторону выходной импульс 27 трехпозиционного переключателя 10 поступает на вход элемента И 13. В этом случае происходит суммирование импульсов 25 единичного выхода задающего генератора и импульсов 26 дополнительного делителя 11 частоты на элементе ИЛИ 15. Суммарная импульсная последовательность поступает на вход делителя 17 частоты, что приводит к изменению фазового сдвига выходного импульса 39 делителя 17 частоты по отнощению к выходному импульсу 29 делителя 16 частоты, и в конечном итоге - к изменению напряжения инвертора. При пуске инвертора тока узел 18 блокировки, представляющий собой усилитель 19 с парафазным выходом соединенный с установочными входами RS-триггера 20, вырабатывает сигнал блокировки (уровень логического «О) на входе элемента И 13. При этом единичный уровень на выходе трехпозиционного переключателя

10 не влияет на работу инвертора при пуске, который происходит при постоянных па- . раметрах реактивных элементов схемы. По окончанию пуска, когда выходное напряжение инвертора достигает определенной величины (войдет в зону стабилизации), уровень сигнала на выходе узла 18 блокировки изменяется на единичный, и дальнейшую стабилизацию напряжения обеспечивает трехпозициоиный переключатель 10. Коэффициентом деления дополнительного делителя 11 частоты задают скорость отработки сигнала обратной связи. Выбор частоты задающего генератора 9 определяется минимальным шагом требуемого регулирования и уровнем стабилизации выходного напряжения. Коэффициент деления делителя 17 частоты определяется требуемой выходной частотой инвертора, а делителя 16 частоты имеет в два раза меньшее значение.

Использование в устройстве дополнительного делителя частоты и узла блокировки позволяет повысить коммутационную устойчивость инвертора при пуске, сбросе и набросе нагрузки, с высокой степенью точности стабилизировать выходное напряжение инвертора.

Формула изобретения

Устройство для управления инвертором тока, включающее тиристорно-дроссельное

компенсирующее звено, содержащее задающий генератор, единичный выход которого через последовательно соединенные элементы ИЛИ и делители частоты связан с формирователями импульсов запуска тиристоров инвертора и компенсирующего звена, трехпозиционный переключатель, вход которого является входом сигнала обратной связи, а выходы подключены к элементам И, выходы которых подключены ко входам элементов ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено узлом блокировки и дополнительным делителем частоты, а один из элементов И дополнительным входом, причем дополнительный делитель частоты включен между нулевым выходом задающего генератора и входами элементов И, выход узла блокировки подсоединен к дополнительному входу элемента И, а вход узла блокировки подключен ко входу трехпозиционного переключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

j

8

-d

5Фиг.

LJ

isj

, .j

0 I 42t9

isi

7Я

zsLllJJIlL-LlJ.lilJJllJJi±l±LlJl L.,

25IJ

z7CIIIZIIIIIIZIIIZ

8jJ illllJ..II..il.LLLI.L..L.LlJ I I M I I M I I i I I I I I I I I, ,

u

IS

iI

i-i.a. Я

t

t

ZZII.

.

.....jJ

Фаг.З