Способ управления инвертором Советский патент 1982 года по МПК H02P13/18 

(5) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ

I

Изобретение относится к преобра- зевательной технике и может быть использовано в тиристорных преобразователях повышенной частоты.

Известен способ управления инвертором, состоящим из коммутирующего реактора, тиристорной ячейки с основными тиристорами, нагрузки, имеющей емкостный характер, и системы управления, заключающийся в том, что на основные тиристоры инвертора подаются управляющие импульсы при регулируемом угле опережения Ь .относительно кривой выходного напряжения. При увеличении угла fb выходное напряжение инвертора и схемное время для восстановления, тиристоров увеличиваются, при уменьшении fi- уменьшаются. Верхний предел регулирования выходного напряжения инвертора ограничивается наибольшим допустимым напряжением на элементах схемы инвер.тора, а нижний предел - наименьшим допустимым схемным временем для

восстановления тиристора, которое для сохранения работоспособности инвертора должно иметь значение, равное или большее времени выключения тиристоров. Схемное время для восстановления тиристоров является переменным параметром, зависящим от режима работы и параметров инвертора., П.

Известны также инверторы, содержащие дополнительный тиристор, шунтирующий дроссель в обратном направлении. Дополнительный тиристор может управляться способами однократного, многократного или периодического отпирания в целях обеспечения пуска инвертора , защиты элементов схемы от перенапряжений и при аварийных режимах, а также для изменения характеристик инвертора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ управления, при котором отпиранием одного дополнительного тирис:ч рс1 о}рг;. цепь для тока комму ир.уоил: ;, рчмктора мимо основных иг)ис т: v7()p и на. рудки инвертора . Этот ДОГ г;Л1- ;ГГЛЬг-(ЫЙ ТИрИСТОр ИСПОЛЬЗуеТ с.я тол,о ;1ри пуске инвертора спосоf:oM )/V- - D тного отпирзь ия. а в уста новившемся режиме работы импульсы с т и 1эис 1 орг: . Далее силовые тирис торь Иг1п::рторс1 переключаются пооче сходно 2 . Р с у J и р о в а I- и е такого и н в е р т о р а воз -.,о ( н (), н а п р и ме р , по ц е г; и питания постоя1--;ного тока, что требует исполь зова-п-1Я а входе управляемого выпряНИ еля, Этот снижает коэфсрии.иент мои чост:-, 1апо;:- инвертор без средств ре ryjii- DOF5ni-i:.; быть рассчитан на весь д,-;;:;ir 3Or изменения гшраметров гитания и гагрузки, т.е. иметь запас i(o;if-rv .:u.; - ;Ti-iHOi-i устойчивости, чт п|:)X ;-зf)1 и г к завышению установленной MOi.-i.HocTi-i ко1-:де;нсаторов . Целью изобретения является повы |;.1сние коэфриаиента мош.ности и улуч1 :j е н и е м а с с о г а G а в и т s-f ы х показателей . Тоставленная дель достигается те что в способе упоавленин инвертором тока . с:)держау им преобразовательный мост на Т1 ристорах с коммутирующим конденса ором в диагонали переменно го тока и сг.паисиваюицИМ дроеселем з цепи пос оянного тока, причем сглаживаю, дм и дроссель зашунтирован обра H.7iM тиристором, заключаю цемся в поочередном переключении, тиристоров моста и обра гюго тиристора, в тече --/ie интерва; а повторяемости отпираю соответствующие тиристоры моста, за тем отпирают с определенным углом P JГyлиpoEa;-;ня обратный тиристбр. а ре гут -1|;ОЕа п е выходного напряжения осу:,цествяяют путем изменегия указан ного у rri. ria сриг, 1 приведена схема параллельного инвертора тока с дополнительным тиристором, используемая в качестве примера для иллюстрации поедлагаемого способа-, на фиг. 2 временные диаграммы работы инвертора . Инвертор состоит из коммутирующе го реактора 1 , тиристорной ячейки 2 нагрузки 3; дополнительного устройства -1 и системы управления 5. Допо нительное устройство представлено ния, 3 анод - к общей точке реактора 1 и тиристорной ячейки 2. Тиристорная ячейка содержит одну 7 и 8 и вторую 9 и 10 группы основных тиристоров инвертора. Нагрузка должна иметь емкостный характер, она состоит из коммутирующего (компенсирующего) конденсатора 11, реактора 12 и резистора 13. Инвертор работает следующим образом . Пусть проводят ток тиристоры 7 и 8 одной группы основных тиристоров инвертора. Напряжение на тиристоре 6 равно напрян ению на коммутирующем реакторе 1, то есть алгебраической сумме напряжений источника питания и нагрузки, и в течение чаети интервала проводимости тиристоров 7 и 8, меньшей полупериода вь ходне)й частоты, к тиристору 6 приложено прямое напряжение. При отпирании тиристора 6 с углом опережения |3 ток коммутирующего реактора 1 замыкается через тиристор 6, а токи источника питания и на1грузки падают до нуля. При отпирании с углом опережения f) тиристоров 9 и 10 второй группа основных тиристоров инвертора тиристор 6 запироетея Н1апря)кением, равнь1м сумме напряжений источника питания и нагрузки, приложенным к нему в обратном направ пе нии. Ток реактора 1 протекает через тиристоры 9 и 10 и нагрузку, образуя вторую половину тока нагрузки, длительность которой равна интервалу времени между отпиранием основных тиристоров 9 и 10 и дополнительного тиристораб. Путем, изменения углов опережения и вуправления основнь ми и дополпительн:ыми тир11сторами инвертора мож.-1О осуществить широтноимпульсное ре| улирование тока нагрузки, а также изменить величину выходного напряжения инвертора и величины схемного времени для восстановления основных и дополнительного тиристоров в желаемом направлении. Применение предлагаемого изобретения позволяет использовать в инверторах повышенной частоты тиристоры с более низкими динамическими показателями и завышенными значениями времени выключения, а также разрабать вать инверторы на более высокую вьгходную частоту. Снижаются высшие гармоники выходного тока инвертора. следовательно, и потери. Посредством системы управления можно осуществить глубокое регулирование выходного напряжения инвертора, что позволяет применить в составе тирис торного преобразователя частоты нерегулируемый выпрямитель. Формула изобретения Способ управления инвертором тока, содержащим преобразовательный мост на тиристорах с коммутирующим конденсатором в диагонали переменно го тока и сглаживающим дросселем в цепи постоянного тока, причем сглаживающий дроссель зашунтирован обра ным тиристором, заключающийся в поt

.

±1U-гТ

12

13

у V 76 очередном переключении тиристоров моста и обратного тиристора, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента мощности и улучшения массогабаритных показателей, в течение интервала повторяемости отпирают соответствующие тиристоры моста, затем отпирают с определенным углом регулирования обратный тиристор, а регулирование выходного напряжения осуществляют путем изменения указанного угла. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе с 1. Беркович Е.И. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты. Л., Энергия, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР W (1359, кл. Н 02 Р 13/16, 30.01.7

iTS

пn