Способ управления инвертором и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК H02P13/18 

Наиболее близким к предлагаемому о технической сущности и достигаеому результату является способ упавления инвертором, содержащим сиовые тиристоры, узел коммутации коммутирующими конденсатором и тиисторами и узел дозаряда коммутиующего конденсатора с дозаряднь 1 иристором, заключающийся в том, что поочередно отпирают силовые тиристоры, коммутирующие тиристоры, фиксируют момент окончания коммутации, а затем производят дозаряд коммути- ; рующего конденсатора.

Наиболее близкое к предлагаемому устройство, реализующее способ управления инвертором, содержит силовые тиристоры, узел коммутации с коммутирующими конденсатором и тиристорами , блоки управления силовыми и коммутирующими тиристорами, узел дозаряда коммутирующего конденсатора с дозарядным тиристором и блок управления дозарядным тиристором С31.

Недостатком известных способа и устройства является то, что напряжение на коммутирующий конденсатор от источника дозаряда подают после окончания каждой коммутации силовых тиристоров независимо от разности напряжения источника дозаряда и напряжения на коммутирующем конденсаторе. Поэтому в случаях, t когда эта разность напряжений близка к нулю, процесс самовыключения дозарядных тиристоров затягивается и приходится принимать специальные меры для принудительного их выключения. Это приводит к усложнению инвертора и снижению его надежности.

Цель изобретения - повышение надежности работы инвертора путем обеспечения четкого самовыключения цепи дозаряда.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу управления автономным инвертором, содержащим силовые тиристоры, узел коммутации с коммутирующими конденсатором и тиристорами и узел дозаряда коммутирующего конденсатора с дозарядным тиристором, заключающемуся в том, что поочередно отпирают силовые тиристоры, коммутирующие тиристоры, фиксируют момент окончания коммутации, а затем производят дозаряд коммутирующего конденсатора, при дозаряде коммутирующего конденсатора измеряют напряжение на коммутирующем конденсаторе, определяют разность этого напряжения и напряжения источника дозаряда, сравнивают полученную разность с эталонной величиной и отпирают дозарядный тиристор в том случае, если эта разность равна или больше эталонной величины.

Поставленная цель реализуется в устройстве для управления инвертором, содержащим силовые тиристоры, узел коммутации с коммутирующими конденсатором и тиристорами, блоки

управления силовыми и коммутирующими тиристорами, узел дозаряда коммутирующего конденсатора с дозарядным тиристором и блок управления узлом дозаряда, в которое введены

дополнительно токоограничивающий резистор, пороговый элемент и управляемый ключ, соединенные последовательно и включенные между анодом и управляющим электродом дозарядного

тиристора, причем выход блока управления узлом дозаряда соединен с управляющей цепью дополнительного управляемого ключа..

На фиг. 1 приведена схема инвертора, в котором реализуется способ, на фиг. 2 - временные диаграг1мы управляющих сигналов и напряжения на коммутирующем конденсаторе.

Инвертор выполнен по трехфазной

мостовой схеме на силовых тиристорах 1-6, зашунтированных обратными диодами 7-12. К выводам переменного тока моста подключен мост распределительных тиристоров 13-18, выводы

постоянного тока которого соединены с выводами постоянного тока моста силовых тиристоров через разделительные тиристоры 19 и 20, а также с узлом коммутации через коммутирующий дроссель 21. Узел коммутации выполнен в виде однофазного, моста на коммутирующих тиристорах 22-25, в диагональ переменного тока которо- . го включен коммутирующийконденсатор 26. Выводы постоянного тока моста коммутирующих тиристоров через дозарядный дроссель 27 и дозарядный тиристор 28 связаны с выводами для подключения источника дозарядного напряжения. Между анодом и управляющим электродом тиристора 28 включена последовательная цепочка, образованная дополните 1ьными ключом, например тиристором 29, пороговым элементом, например стабилитроном

30, и токоограничивающим резистором 31. Управление тиристором 29 производится от блока 32 управления узла дозаряда.

Инвертор работает следующим образом.

Пусть перед очередной коммутацией включены тиристоры 1, 3, б и конденсатор 26 заряжен с полярностью, указанной на фиг. 1. Напряжение источника дозаряда выбирают, как правило, равным номинальному напряжению основного источника питания инвертора. Для запирания, например, тиристора 1 подают управляющие импуль

сы на тиристоры 17, 20, 23, 24. При

этом начинается процесс перезаряда коммутирующего конденсатора 26. Когда ток перезаряда конденсатора 26, нарастая, достигает значения, равного току, нагрузки, отпирается обратный диод 7.-При этом к тиристору 1 прикладывается обратное напряжение, равное падению напряжения на диоде 7. Когда ток конденсатора 26, уменьшаясь по колебательному закону, вновь становится равным току нагрузки, ток через диод 7 прекращается. На этом процесс коммутации заканчивается. Напряжеьше на коммутирующем конденсаторе в этот момент меньше начального на величину, определяемую потерями в .контуре коммутаций. Для сохранения неизменной коммутационной способности инвертора необходимо дозарядить коммутирующий конденсатор 26 от источника напряжения дозаряда. Дозаряд происходит лишь в том случае, если разность напряжения источника -Дозаряда и напряжения коммутирующего конденсатора в этот момент равна или больше заданной величины, определяемой уставкой срабатывания порогового элемента 30 (стабилитрона). При срабатывании стабилитрона 30 включается тиристор 29, на управляющий электрод которого к этому моменту подается управляющий импульс от блока 32 управления.

По окончании процесса дозаряда напряжение на коммутирующем конденсаторе 2.6 несколько выше напряжения питания (фиг. 2), так как процесс дозаряда носит колебательный характер. Ёеличина превышения напряжения определяется уставкой срабатывания порогового элемента 30 и составляет около 10% напряжения источника питания. Это превышение напряжения является обратным для дозарядного и . ког/п тирующих тиоисторов, чем обеспечивается четкое самовыключение цепи дозаряда. Ксли же при подаче управляю1чего импульса разность напряжения источника дозаряда и напряжения на коммутирующем конденсаторе меньше уставки срабатывания порогового элемента 30, то процесса дозаряда не происходит. Энергия коммутирующего конденсатора в этом случае достаточна для очередной коммутации .

Таким образом, при использовании предлагаемого устройства повышается надежность инвертора, поскольку восстановление запирающей способности дозарядного и коммутирующих тиристоров происходит всегда при необходимом обратном напряжении. Кроме того, так как дозаряд производится выборочно, снижаются потери в цепи дозаряда.

Формула изобретения

1.Способ управления инвертором,

0 содержащим силовые тиристоры, узел коммутации с коммутирующими конденсатором и тиристорами и узел дозаряда коммутирующего конденсатора с дозарядным тиристором, заключающий5ся в том, что поочередно отпирают силовые тиристоры, коммутирующие

тиристоры, фиксируют момент окончания очередной коммутации и затем производят дозаряд коммутирующего конденсатора, отличающий0с я тем, что, с целью повышения надежности, при дозаряде коммутирующего конденсатора измеряют напряжение на коммутирующем конденсаторе, определяют разность этого напряже5ния и напряжения источника дозаряда, сравнивают полученную разность с эталонной величиной и отпирают дозарядный тиристор в том случае, если эта разность равна или больше

0 эталонной величины.

2.Устройство для осуществления способа управления инвертором, содержащим силовые тиристоры, узел коммутации с коммутирующими конден5сатором и тиристорами, блоки управления силовыми и коммутирующими тиристорами, узел дозаряда коммутирующего конденсатора с дозарядным тиристором и блок управления узлом

0 дозаряда, отличающееся тем, что; с целью повышения надежности, в него введены дополнительно токоограничивающий резистор, пороговый элемент и управляемый ключ, сое5диненные последовательно и включенные между анодом и управляющим элелтродом дозарядного тиристора, причем выход блока управления узлом доэаряда соединен с управляющей цепью

0 дополнительного управляемого ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Глазенко Т.Д., Гончаренко Р.Б. Полупроводни ко вые прео бр аз ов атели частоты в электроприводах. Л., Энер5гия, 1969, с. 139, рис. 72.

2.Патент США 2254839, кл. Н 02 Р,13/16, 1973.

3.ABToiicKoe свидетельство СССР 744875, кл. Н 02 М 7/515, 1979.

т

фаг.)