Система выравнивания токовой загрузки вентилей инверторов Советский патент 1981 года по МПК H02P13/18 

(54) СИСТЕМА ВЫРАВНИВАНИЯ ТОКОВОЙ ЗАГРУЗКИ ВЕНТИЛЕЙ ИНВЕРТОРОВ

Изобретение относится к преоОраэовательной технике и может быть исполь зовано в автономных инверторах тока с бестрансформаторным выходом при параллельной работе и питании от общего источника постоянного напряжения. При параллельной работе двух инвер торов тока даже при их синфазном управлении неидентичность параметров ти ристоров вызывает неравномерность то --новой загрузки анодных и катодных групп вентилей одного и того же инвер тора. Имеющаяся в реальных системах управления разбежка импульсов управления усиливает этот эффект 1. Известны также трехфазные автоном ные инверторы, состоящие из трех независимых однофазных инверторов с пофазным несимметричным управлением, обеспечивающие возможность параллель ной работы 2. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство обеспечения равномерной токовой загрузки анодных и катодных групп вентилей автономных инверторов тока с входными реакторами анодных и катодных групп вентилей при их па.раллельной работе, содержащее датчики токов анодных и катодных rpyrtn вентилей и устройства выравнивания токов,которые производят сравнение токов анодных групп двух инверторов и катодных групп этих же инверторов и вычисление разностей соответствующих токов. В устройствах выравнивания токов, имеющихся в каждом из инверторов, эти разности усиливаются и с определенной передаточной функцией, например апериодического звена первого порядка, подаются на систему управления соответствующей группой -вентилей инвертора в такой полярности, чтобы устранить это рассогласование путем соответствующего сдвига импульсов управления тиристорами одной группы относительно импульсов управления тиристорами другой группы з. Однако такая система выравнивания тока оказывает .влияние на распределение тока и при автономной работе инверторов и не может обеспечить надежной параллельной работы инверторов разной установленной мощности. Необходимость перекрестных связей усложняет систему особенно при большом числе параллельно включенных инверторов.

Цель изобретения - повышение на - дежности и упрощение системы выравнивания токов независимо от числа и установленной мощности параллельно раб(3т:аюш,ях инверторов.

Поставленная цель достигается тем, что в системе выравнивания токовой загрузки вентилей инверторов при параллельной работе, содержащей датчики токов анодных и катодных групп вентилей инверторов, устройства выравнивания токов инверторов .и устройства управления группами вентилей, в каждом инверторе выходы датчиков токов анодной и катодной групп вентилей подключены ко входам устройства выравнивания тока, выходы которого подключены ко входам устройств управления соответствующих групп вентилей этого же инвертора.

На чертеже приведена функциональ ная схема устройства на примере параллельной работы трех инверторов.

Каждый из автономных инверторов 1-3 соде1)жит реактор анодной 4 и катодной 5 групп с соответствующими дат чиками токов групп б и 7 и вентили анодной 8 и катодной 9 групп с соответствующими системами управления группами 10 и 11. На выходе, переменного напряжения инверторов морут быть включены параллельные 12 или последовательные 13 элементы (например, конденсаторы, реакторы, компенсаторы реактивной мощности, обратные выпрямители и др.). Автономные инверторы 1-3 включены параллельно по входу постоянного напряжения и работают на общие шины нагрузки 14.

Рассмотрим работу устройства 15 выравнивания токов анодной и катодной групп автономного инвертора 1. Работа устройства 15 выравнивания в инверторах 2 и 3 аналогична.

Сигналы с датчиков анодной б и катодной 7 групп автономного инвертора 1 поступают на вход устройства 15 выравнивания токов, в котором формируется сигнал рассогласования. Этот сигнал усиливается и с определенной передаточной функцией, например, апериодического звена первого порядка, поступает с соответствукяцего выхода устройства 45 выравнивания токов на соответствующий вход системы управления анодной б или катодной 7 групп |Причем, если ток анодной группы больше тока катодной группы, то на вход системы управления анодной групшл б поступает сигнал такой полярности, что угол запирания вентилей анодной группы уменьшается(импульсы сдвигаются вправо по оси времени). На вход

системл управления катодной группы 7 поступает такой же сигнал противоположной полярности, т.е. происходит увеличение угла запирания Гимпульсы сдвигаются влево). При обратном со, отношении токов групп сдвиг импульсов происходит в противоположные стороны. При равенстве токов сдвиг импульсов анодной группы по отношению к катодной отсутствует.

л При автономной работе инверторов 1-3 токи анодной и катодной групп автоматически равны и устройство выравнивания токов не оказывает влияния на статические и динамические режимы инверторов. Величина установленной

5 мощности, параллельно работающих инверторов, не имеет значения,

Таким образом, использование предлагаемой системы позволяет повысить надежность за счет обеспечения равномерной токовой загрузки групп вентилей инверторов, в том числе и при параллельной работе инверторов.различной мощности, и упростить управление инверторами за счет отсутствия переf крестных связей.

Формула изобретения

Система выравнивания токовой загрузки вентилей инверторов при параллельной работе, содержащая датчики токов анодных и катодных групп вентилей инверторов, устройства выравнивания токов инверторов и устройства управления Труппами вентилей, о т л и5 чающаяся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, в каждом инверторе выходы датчиков токов анодной и катодной групп вентилей подключены ко входам устройства

П выравнивания тока, выходы которого подключены ко входам устройства управления соответствующих групп вентилей этого же инвертора.

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе

5 1. Ддамия Г.Г., Билинкич Г., Чва-т нов в.А. Распределение нагрузок между параллельно работающими инверторами. ЭП преобразовательная техни/ка, 1971; вып. 17, Информэлектро.

0 2.. Адамия Г.Г., Гурова В.И., Ковалев Ф.И. и др. Агрегаты бесперебойного питания со стат ческими полупроводниковыми преобразователями. Аналитический обзор. Информэлектро,

5 1978, с. 27-30.

41, Кишинев, Штиница, 1975.