398 Цель изобретения - повышение коэффициента мощности и надежности в широком диапазоне условий коммутации. Постанленная цель достигается тем, утсг интервал между началами импульсов тока. равный интеовалу между импуль-. сани управления, задают равным целому числу пслупериодов (но не менее двух колебаний контура нагрузки, дли тельность импульса тока задают равной минимальному полупериоду свободных колебаний контура нагрузки,,а указаннов формирование импульсов управления производят в полупериод колебаний кон тура нагрузки, предшествующий очередному импульсу тока, с опережением по отношению к моменту прохождения напряжения на нагрузке через ноль на время, необходимое для включения тиристоров. Формирование импульсов управления с опережением по отношению к моменту прохождения напряжения на нагрузке через ноль на время, необходимое для включения тиристоров, производят путем формирования двух сигналов, пер.вый из которых пропорционален напряжению на нагрузке, второй напряжению и частоте напряжения на нагрузке, сравнивают оба сигнала, фиксируют момент, когда первый сигнал становится больше второго, после чего в момент равенства обоих сигналов производят указанное формирование импульса управления. Кроме того, для улучшения условий коммутации формируют сигнал, пропорциональный напряжению на конденсаторе последовательного коммутирующего кон тура инвертора, сравнивают его с сиг налом, пропорциональным напряжению на нагрузке, и, если отношение первого сигнала ко второму меньше ( бол ше )заданного значения, заданный инте вал между началами импульсов тока увеличивают ( уменьшают )на четное число полупериодов колебаний контура нагрузки. На фиг. 1 показаны.схемы инвертора и устройства, реализующего способ на фиг, 2 - диаграммы работы инверто ра. Инвертор содержит блок 1 управления, тиристоры 2-5, источник 6 питания постоянного тока, дроссель 7 и конденсатор В последовательного коммутирующего колебательного контура 9 и параллельный колебательный контур 10 нагрузки,, 5 В состав блока 1 входит задающий генератор 11, узел 12 формирования, импульсов управление, выпрямитель 13, пороговые элементы 1( и 15, узел 16 сравнения, выходные шины 17 и 18 счетчика 19, выход 20 узла 16,.выпрямитель 21, подключенный к резистору 22, конденсатор 23, сглаживающий фильтр 2k, ключ 25 и канал 2б подачи синхроимпульса, Работа инвертора производится по Тиристоры 2-5 командам от блока 1 Источник 6 через открываются попарно напр1имер 2 и 3, открытые тиристоры, и дроссель 7 соединяется с конденсатором 8 последовательного колебательного контура 9 и параллельным колебательным контуром 10. Сигналы обратной связи с конденсаторами контура 10 поступают в блок 1. В момент времени Ч (фиг. 2) начинается подпитка контура.10, на время которой он переходит в режим вынужденных колебаний. По принципу работы данного инвертора ток подпитки 3j от источника 6, имеющий одно направление, в подводящей цепи контура 10 становится переменным и обозначается JK (фиг„ 2), Ток подпитки 3 имеет форму синусоидальных однополупериодных импульсов, длительность которых настраивают дросселем 7 и конденсатором В и выбирают равной полупериоду свободных, колебаний контура 10 на максимальной частоте. Начало импульса тока J ц совмещают с моментом прохождения напряжения U контура 10 через ноль в область, где знаки импульса тока и напряжения совпадают. Это позволяет во всем диапазоне изменения частоты контура 10 обеспечить совпадение знаков и начальных фаз им ульса тока Зн и напряжения Of . Такой способ управления обеспечивает максимальный .коэффициент мощности. Ток подпитки Ли формируется под действием разности йапряжений U, УС ° время протекания импульса тока подпитки Зц конденсатор В перезаряжается. Напряжение на нем в интервале - t направлено согласно с напряжением U, источника 6, а в интервале tj з правлено встречно ему. Напряжение U достигает максимума в момент t , вызывая выключение тиристоров 2 и 3: Из гра- , фиков на фиг. 2 видно, что .время приложения к тиристорам максимального . значения напряжения Ug значительно больше подапериода свободных колебаний контура 10, благодаря чему повышается надежность работы тиристоров. Нормальная коммутация происходит, если выдерживается заданное соотношзние, например между напряжениями (j и Uj; . Перезаряд конденсатора 8 производится энергией,запасенной в дросселе 7. Величина этой энергии определяется амплитудой тока JH Уровень напряжения и в момент 15 зависит от энергии, запасенной в конденсаторе 8 и следовательно, от амплитуды тока Зц При включении тиристоров и 5 ток JH меняет свое направление, . В ос тальном схема работает аналогично описанному. Интервал между импульсами тока определяется блоком 1 управления, в котором производится сравнение напря жений Up и UH . На графиках фиг. 2 приведен режим работы инвертор з, при котором интервал между началами импульсов подпитки равен трем полу, периодам, а частота свободных колебаний контура нагрузки максимальна. В этом случае-продолжительность импульса тока Зц и полупериода свободных колебаний равны между собой. При уменьшении частоты свободных колебаний продолжительность импульса тока OH будет короче полупериода свободных колебаний контура 10. Интервал между началами иМпульсов питания, равный трем полуперио/ а свободных колебаний контура 10, устанавливают при максимальной нагрузке. . При уменьшении нагрузки контура 1 увеличивается его добротность, т.е. удлиняется время, за которое рассеивается энергия, запасенная в контуре. Это приводит к. нарушению приведенного соотношения, определяющего нормальные условия коммутации, а име .но к увеличению напряжения UH на нат грузке 10 и уменьшению напряжения U на конденсаторе 8. Как следствие ука занных изменений происходит уменьшение токи -н Для восстановления требуемого соотношени;д между напряжениями удлиняют интервал между началами импульсов тока UH что позволяет к моменту от крывания следующей пары тиристоров. 2 3 или Ц, 5 рассеять в контуре большую энергию. В этом случае напряжение UH на контуре 10 в полупериод подачи импульса питания имеет пример но то же знамение, что и до изменрния наг.рузки. Благодаря этому восстанавливается соотношение напряжений . U,, Uj. и UH , формирущих импульс тока Зн. Амплитуда последнего и связанное с ним напряжение U на коммутирующем конденсаторе 8 возрастут,а напряжение и„ на контуре 10 уменьшится. Напряжение 1/ на нагрузке 10в интервале t. 11 между началами соседних импульсов имеет вид затухающих синусоидальных колебаний. Работа -блока 1 происходит следующим образом. Запуск инвертора производится при максимальном для данной схемы интервале между импульсами %тока Зд по командам задающего генератора 11 выполненного, например, на базе мультивибратора. Формирование и распред«ытение команд на соответствующие тирмсторы инвертора осуществляет узел 1. После подъема напряжения UH , поступающего на выпрямитель 13, до заданного уровня срабатывает пороговый элемент Ни выдает разрешение на работу порогового элемента 15. Соотношение между }, и UH поддерживается узлом 16. При этом,, если в данный момент отношение -. С . больше требуемого, интервал между импульсами тока 3 увеличивают и, наоборот. В схеме, работающей с двумя интервалами, переход с одного из них на другой фиксируется подключением соответствукяцей новому интервалу выходной шины 17 или 18 счетчика 19 к выходу 20 узла 1бг tj между соседними Интервал импульсами тока определяют подсчетом полуволн напряжения Ц, поступающего с выпрямителя 13 на вход сметчика 19. Пос;ле Отсчета мисла полуволн, на единицу меньшего заданного мисла полуволн в интервале через одну из шин 17 и 18 счетчика 19 узел 16 сравнения выдает разрешение на работу элемента 15. Для совпадения начальных фаз напряжения U( и импульса тока ,) команду на открытие тиристоров 2, 3 или , 5 выдают в момент t с некоторым постоянным опережением по отношению к моменту t,t прохождения напряжения U через ноль. Это опере.79 жение равно времени включения тиристоров. Однако по отношению к текущему значению напряжения U момент t подачи команды смещается. При увеличении частоты она поступает при боль шем значении U , и наоборот. С целы получения команды с элемента 15 в соответствии с отмеченным условием, на него подают разность си налов выпрямителя 13 и выпрямителя 21, на котором напряжение возрастает с увеличением частоты, так как оно снимается с резистора 22, включе ного последовательно с конденсатором 23 Это напряжение сглаживается и фильтром 2k, подпитка которого для согласования уровней напряжения U/jj и и„ осуществляется через ключ 25 во время прохождения последней полуволны напряжения в данном интервале. Амплитуда полуволны напряжения Цз вь1ше напряжения и,, поэтому при текущем значении напряжения U, большем напряжения элемент 15 переходит в возбужденное состояние, а когда напряжения станут равны возвращается в исходное состояние и посылает по каналу 2б синхроимпульс на генератор 11. Последний выдает команду в узел 12. Одновременно сбрасы-ЗО вается счетчик 19 ицикл синхронизации повторяется. Предлагаемый способ управления при относительной простоте его позволяет обеспечить максимальный коэффициент мощности, повысить надежность работы тиристоров и расширить диапазон изменения нагрузки При этом одновременно повышается надежность запуска инвертора, кроме того, появляется возможность использовать его для питания нескольких нагрузок с |5ольшим разбросом номинальных мощностей путем поочередного подключени к ним, а также упростить пуско-наладочные работы. Формула изобретения 1. Способ .управления тиристорным последовательно-параллельным резонансным, инвертором с параллельным ко лебательным контуром нагрузки в режиме питания его импульсами тока,заключающийся в том, что задают интервал между импульсами тока и их длительность и формируют импульсы 5 управления, отличающийся тем, что, с целью р ьниения коэффи циента мощности и надежности работы в широком диапазоне изменения нагрузки, интервал между началом импульсов тока, равный интервалу между импульсами управления, задают равным целому числу полупериодов (но не менее двух J колебаний контура нагрузки, длительность импульса тока задают равной минимальному полупериоду свободных колебаний контура нагрузки, а указанное фо)миррвание иг 1пульсов управления производят в полупериоД колебаний контура нагрузки, предшествующий очередному импульсу тока, с опережением по отношению к моменту прохождения напряжения на нагрузке через ноль на время, необходимое для включения тиристоров. 2о Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что формирование импульсов управления с опережением по отношению к моменту прохождения напряжения на нагрузке через ноль на время, необходимое для включения тиристоров, производят путем формирования двух сигналов, первый из которых пропорционален напряжению на нагрузке, второй - напряжению и частоте напряжения на нагрузке, сравнивают оба сигнала, фиксируют момент, когда первый сигнал становится больше второго, после чего в момент равенства обоих сигналов производят указанное формирование импульса управления. 3. Способ попПо1 и2, отличающийся тем,что, с целью улучшения-условий коммутации, формируют сигнал, пропорциональный напряжению на конденсаторе последовательного коммутирующего контура инвертора, сравнивают его с сигналом, пропорциональным напряжению на нагрузке, и, если отношение первого сигнала ко второму меньше (больше) заданного значения, заданный интервал между началами импульсов тока увеличивают (уменьшают на четное число полупериодов колебаний- контура нагрузки. Источники информации. Принятые во внимание при экспертизе 1о Беркович Е.И. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты. Л., Энергия, 1973, с. , рис. 3-5. 2. Авторское свидетельство СССР tf 530515 кл. Н 02 Р 13/18, 1975.
Фиг.1
