Способ управления преобразователем высокой частоты

СОКИ СОВЕТСКИХФОа лющеп 4 ИИРЕСПУБЛИК А и и 80ЗфВ Н 02 Р 13/30 ИЕ ИЗОБРЕ ОПИ СТВУ АВТОР(56) 1. Крогерис А, и др. Полупроводниковые. преобразователи электческой знергии. РйГа, "Зинатнеф,1969, с. 3392, Горбачев ГН., фадеев Г,И.широтно-импульсное регулированиевысокочастотных инверторов. ТрудыМЭИ, 1977, вып. 329, с. 48-63. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТНРЫТИИ(54.) (57;) СВСИГОБ: УПРАВЛИШЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕИ. В 4:ОКОЙ ЧАСТОТЫ, .состоящим из: выпрямителя и автономногоинвертора, заключакаюийся в том,что,подают периодически пачки импульсов управления автономным ут . .инвертором с частотой ниже частотыработы автойсмного инвертора, отл и ч а ю "к( и й с:а. темчто,. сцелью иощааения устойчивой работы ри-: автономного инвертора, синхронизируют частоту подачи пачек импуль-.сов управлений автономным йнвертором.с:сетью: и устанавливают ее равной частоте пульсаций выходногонапряжения выпрямителя или отличаюцейся от нее,.в целое число раз. Ячекируютиженият нее ем гае доваогоерто. ь из си т ие тои ся и ок ее хо иод еското остуор 5 упьсы, тель- опор- пряд инхрот ля реры- ущест- ря- рев от- пу- вае- они- сле 6 и аждом периоде стью Тп сре потребляемого обрете работы обеспечениепри широтноЦель тойчи еет 5 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях повышенной и высокой частоты для питания различных электротехнологических установок.Известен способ управления автономным инвертором (АИ) с широтно- импульсным регулированием(ШИР), при котором обеспечивают периодическое прерывание питания инвертора по цепи постоянного тока. Входное напряжение АИ имеет вид прямоугольных импульсов 1.Основным недостатком данного спо-. соба ШИР АИ является сложность обеспечения устойчивости инвертора в переходных режимах при периодических коммутациях входного напряжения инвертора. В известном способе это решается путем обеспечения непрерывного режима по входному току инвертора, что достигается повышением частоты прерывания при значительном увеличении индуктивности входного дросселя. Повышение частоты прерывания входного напряжения связано с возрастанием коммутационных потерь в прерывателе и снижением выигрыша в КПД, а увеличение индуктивности входного дросселя - со значительным ростом весо-габаритных показателей АИ.1 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ управления преобразователем высокой частоты, состоящим из выпрямителя и автономного инвертора, заключающийся в том, что периодически подают и снимают пачки импульсов управления автономным инвертором с частотой ниже"частоты работы автономного инвертора ( 2.Недостатком данного способа является то, что при питании АИ от сети переменного тока через выпрямитель, возможны низкочастотные колебания выходного напряжения АИ, Это объясняется тем, что в общем случае частота прерывания 1, кратная выходной частоте АИ 1, не кратна частоте пульсацийвыходного напряжения выпрямителя, из-за чего возникают биения выходного напряжения АИ с частотой, определяемой разностью частот 1 э - д , т,е, нарушается устойчивость работы АЙ.Кроме того, недостатком данного способа ШИР АИ является непостоянство во времени значения фазового сдвига первой гармоники .потребляемого из сети тока относительно сетевого напряжения, что приводит к снижению коэффициента мощности установки со стороны питающей сети. Особенно это проявляется при 11 В,импульсном регулирова питания АИ от сети пе через выпрямитель, а нии коэффициента мощн со стороны питающей с 5 Поставленная цель достигае тем, что частоту следования п импульсов управления синхрони с сетью и выбирают постоянной равной частоте пульсаций напря О выпрямителя или отличающейся о в целое число разНа чертеже приведена блокустройства, реализующего пред мый способ управления АИ с ШИУстройство состоит из посл тельно соединенных неуправляе выпрямителя 1, автономного ин ра 2, технологической нагруэк К управляюцему входу инвертор подключена последовательная ц прерывателя 4 работы инвертор регулятора 5 скважности и бло хронизации б.Способ управления АИ реали следующим образом.Сетевое переменное напряже преобразуется выпрямителем 1 постояиное, пульсирующее с чанапряжение, которое пода на вход автономного инвестора преобразуется им в выходное в частотное напряжение, поступа на нагрузку 3. Регулирование ного напряжения осуществляетс нением соотношения времени ра инвертора ср и вреМени пауз при постоянной длительности и прерывания Т= 1 Р+ 1 П. Период кое прерыванйе работы инверто осуществляется прерывателем 4 О рый управляется напряжением, пающим с регулятора 5. Регуля преобразует входное напряжени равления в прямоугольные импу длительность которых равна дл ности времени работы 1 р и и циональна значению входного н жения регулятора 5. На второй регулятора 5 подается напряже синхронизации с выхода блока низации б. Это напряжение име вид узких импульсов и служит синхронизации начала периода вания Т , Синхронизатор б о вляет выделение из сетевого н жения импульсов синхронизации гулирование фазы этих импульс носительно сетевого напряжени трм изменения напряжения, под мого на управляющий вход синх затора б, и Изменение частоты О дования импульсов синхронизацв целое число раз (умножение деление)При этом в к вания длительно д значение тока,а 1023627 Составитель С. ЛузановРедактор О. Колесникова . Техред М,Костаик Корректор О. Билак тает еаиа те аетттаваиттав е ттааеаити те тттаи аетттиааи аиеЬттат тт Тираж .687 Подписное ВЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Жт 35, Раушская наб., д. 4/5ет ее тт теет ти филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Заказ 4236/48 выпрямителя инвертором, имеет постоянное значение для заданной длитель- ности 1 р . Так как среднее значение этого тока однозначно связано с эффективным входным напряжением инвертора, то и среднее за период5 прерывания значение действующего выходного напряжения инвертора будет величиной постоянной.Управление фазой моментов периодических включений инвертора отно сительно фазы сетевого напряжения, осуществляемое изменением напряжения управления синхронизатора 6, и позволяет регулировать фазовый сдвиг первой гармоники тока, потреб-. 5 ляемого из сети, относительно фазы сетевого напряжения, что обеспечи-;вает получение близкого к единице .коэффициента мощности. Установки со.стороны питающей сети. При малой, 2 О скважности работы инвертора(р ( Ф ) возможно получение отрицательного значения фазового сдвига первой гармоники тока, потребляемого из сети. В этом случае преобразовательная установка работает в режиме компенсации реактивной мощности сети. Регулирование Фазового угла мОжет быть как ручным, так и автоматическим. В автоматическом режиме напряжение управления синхройизатора 6 определяется скважностью работы инвертора 0=. +р Т, чем обеспечивается постоянное значение фазового сдвига первой гармоники потребляемо-.го тока, относительно сетевого напряжения.Частота прерЫвания + = 1 . раевботы инвертора выбираетоя исходяиз требований по быстродействиюрегулирования, предаявляемых техноло-.гической нагрузкой, С увеличениемчастоты прерывания Йк быстродействие возрастает. С целью устранения:постоянной составляющей в токе,потребляемом иэ сети выпрямителемустановки; частотупрерывания приЮ а 1 э следует выбирать из условия %:б П, где Ь, 3, 5, 7 целое нечетное число. В слуЧаеи Ъ 18 частота"иВ где.и - любое целое число.Способ применим прн питании установки от сети любой фазностим .=.1, 3, 6Реализация данного способа .Управления АИ в преобразователях частоты,питающегося от трехфаэной. сети,позволяет полностью устранить колебания выходного напряжения на ииэткой частоте 1-10 Гц, увеличить коэффициент мощности установки до 0,9 вовсем диапазоне регулирования,Кроме того, .данный способ по сравнению с фазовьвю регулированием выпрямителя позволяет повысить быстродействие регулирования до необходимого значения путем выбора частотыпрерывйния7%.