Способ управления статическим преобразователем Советский патент 1982 года по МПК H02P13/16 

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к статическим преобразователям со ступенчатой формой выходного напряжения, в которых выходное напряжение получают за счет коммутации вторичных обмоток силового трансформатора инвертора, работающего на повышенной частоте.: Известен способ управления статическим преобразователем, состоящий в том, что подают переменное напряжение повышенной частоты от источника с несколькими отводами на циклоконвертор и формируют выходное напряжение путем переключения отводов источника 1. Недостатком устройства, реализзоощего данный способ является зависимость гармонического состава, их амплитуд и фазы первой гармони ки от козффициента мощности .нагрузки. Наиболее близким к изобретению потехническим средствам и достигаемому результату является способ управления статическим преобразователем, содержащим два автономных инвер тора повышенной частоты, два выходных трансформатора, вторичные обмотки которых имеют по несколько отводов с подключенным между отводами циклоинвертором, состоящий в том, что регулируют величину выходного напряжения путем переключения отводов трансформаторов, причем напряжение одного из инверторов регулируют путем двухсторонней широтно-импульсной модуляции (2. Однако для данного способа управления характерно низкое качество выходного напряжеяия. Цель изобретения - улучшение качества выходного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в способе управления статическим преобразователем частоты формируют напряжение, пропорциональное фазовому сдвигу между первой гармоникой вь1ходного напряжения и опорным напряжением, и дополнительно сдвигают задний фронт модулированного напряжения инвертора пропорционально фазовому сдвигу. На фиг. 1 представлена одна из схем статического преобразователя с промежуточным звеном повышенной частоты; на фиг. 2 - диаграммы напряжений на отдельных элементах 39схемы, поясняющие суть предлагаемого способ управления. Преобразователь содержнт основной 1 и дополннтельный 2 инверторы с согласующими трансформаторами 3 и 4, Щ1клоинвертор на тиристорах 5-16, подключенный к отводам вторичных обМоток 17-28, согласующих транс форматоров. Системы управления основным инвертором 29, циклоконвертором 30, дополнительным инвертором 31, связанные между собой, подключень к цепям управления ключевых элеме toB статического преобразователя. Блок о.братной связи 32, соединенный с выводом преобразователя, подключен к системе управления дополнительным инвертором. Блок стабилизации фазы 33 связан с выходом преобразователя системами з правления циклоконвертором и доцолнительным инвертором. На входе преобразователя включена нагрузка 34. Рассмотрим способ управления статическим преобразователем, формирующим на выходе напряжение с количеством тактовых интервалов, равных щести, и подинтервалов , а ток нагрузки через нуль переходит на третьем тактовом интервале. Нерегулируемый ; инвертор 1 обеспечивает получение переменного напряжения 35, а регулируемый инвертор 2 - напряжения 36. Указанные напряжения через согласующие трансформаторы 3 и 4 поступают на циклоконвертор, который обеспечивает получение ступенчатого напряжения 37 Управление ключевыми элементами основного (нерегулируемого) инвертора осуществл1яется от системы управления 29, которая формирует сигналы управления прямоугольной формы. Это же напряжение поступает на систему управ ления циклоконвертором, которая задает определенную последовательность включения тиристоров демодулятора. .Система ущзавления -Дополнительным инвертором 31 предназначена для получения сигналов управления ключевыми элементами дополнительйого инвертора 2 в функции выходного сигнала блока обратной связи 32. В стабилизированных преобразовател дополнительный инвертор обеспечивает поддержание на выходе стабильного напряжения независимо от величины нагрузки и напряжения питания. Согласно предложенного способа . управления требуется застабилизировать фазу ступенчатого напряжения. Для этой цели служит блок стабилизации фазы 33, на который подается ступенчатое напряжение с нагрузки и опорное. Опорное напряжение формируется путем подачи сигналов с выхода системы упра ления циклоинвертором, например, на синхронизацию ведомого мультивибратора в моменты изменения полярности выходного .(ступенчатого напряжения демодулятора. Напряжение 38, про порциональное фазовому сдвигу между первой га|эмоникой с ступенчатого напряжения и опорным, с выхода блока стабилизации фазы поступает в систему управления 31 и дополнительно определяет сдвиг заднего фронта напряжения 36 дополнительного инвертора 2. При нагрузках, коэффициент мощности которых меньше cos Jl j , фазы первой гармоники ступенчатого напряжения и опорного совпадают, сигнал с выхода блока 33 равен нулю. В |этом случае реализуется двухсторонняя симметричная щиротно-импульсная модуляция напряжения 36. По мере снижения коэффициента мощности нагрузки напряжение на выходе блока 33 увеличивается и .определяет дополнительный сдвиг среза импульса напряжения 36, т. е. реализуется двухсторонняя несимметричная широтно-импульсная модуляция напряжения 36. Внличина напряжения с выхода блока стабилизации фазы определяется только коэффициентом мощности нагрузки. Аналогичным образом управляются статические преобразователи, в которых циклоконвертор выполнен по другой схеме. Введение в структуру статического преобразователя выходного фильтра так же приводит к сдвигу фазы выходного напряжения, стабилизация которой особенно важна при параллельной работе подобных преобразователей в системе гарантированного электроснабжения. Предлагаемый способ управления обеспечивает стабилизацию фазы выходного .напряжения и в статических преобразователях с выходными фильтрами. Таким образом, предлагаемый способ управления статическими преобразователями с промежуточиым звеном повыщенной частоты обеспечивает повышение качества электрической энергии за счет стабилизации фазы первой гармоиики выходного напряжения, т. е. повыщает коэффициент мощности преобразователя. Формула изобретения Способ управления статическим преобразователем, содержащим два автономных инвертора повыщенной частоты, два выходных трансформатора, вторичные обмотки которых имеют несколько отводов, с подключенным между отводами циклоконвертором, состоящий в том, что регулируют величину выходного иапряжения путем переключения отводов трансформаторов, причем напряжение одного из инверторов регулируют путем двухсторонней широтно-импульсной модуляции, отличающийся тем, что, с целью улучщения качества выходного напряжения, формируют путем переключения напряжение, пропорциональное фазовому сдвигу между первой гармоникой выходного напряжения и опорным напряжением, и дополнительно сдвигают задний фронт модулирован5964954«

Ного напряжения указанного инвертора пропор-1. Авторское свидетельство СССР N° 653716,

ционально фазовому сдвигу.кл. Н 02 Р 13/16, 1976.

Источники информации,2. Авторское свидетельство СССР по заявке

;принятые во внимание нри экспертизе№ 2641898/24-07, 1978 (прототип).

Ч