Способ управления инвертором тока

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ ТО Управление, прн котором поддерживается выбранное время восстановления, а фазовый угол между выходными током и напряжением является функИзобретение относится к области силовой преобразовательной техники, а именно к управлению инверторами тока, ведомыми нагрузкой, применяемыми, в частности в качестве источников питания для индукционного нагрева.Известны способы управления инверторами, ведомыми нагрузкой, и устройства, реализующие эти способы, по которым поддерживается постоянство фазового угла между выходными током и напряжением, или времени восстановления тиристоров. Эти устройства построены по принципу сравнения измеренного параметра с заданной величиной 1,2 или на основе преобразования четверти периода выходной частоты в напряжение и преобразования полученного напряжения в интервал времени, характеризующий моменты отпирания тиристоров 3, 4. цией частоты, не позволяет иметь тока жесткую внешнюю характеристи дит к усложнению силовой схемы или затрат на регулирование по входу инвПо предлагаемому способу с це произвольно выбранного и независим для инвертора ку, что привок увеличению ертора.лью получения ого от изменеузки фазового угла, между и ыходного тока и выходным ои гармо ряжением никои в ыделяю онизации, по которым т и моментов сиью поочередногоных напряжений шагового) интегрироваолучают напряжение разторого с нулем формис отпирания вентилей т синхронизации совмеуташги тока инвертора, т с моментом перехода пом ния о 15 верпри сравнении ко чередной импульс ра, первый момен окончанием комм нверт щают с торойвремени восстановлеонны, устройства же инерционны 3, так 2 ыделения постоянной ьной текущему фазомомент совмещаю ль выходного нап яжения, а третии сдви е ез гаю редыдущеоду выходн ныи пе четверт периода, пр на втором сти от необхтехнической сущности и является способ 4 . 2 пряжениизависим достигаемому результа Устроиства поддержания ния практически безьптерци поддержания фазового угла как требуется время для в составляющей, пропорционал во му углу.Наиболее близким по на временнои интервал, кратго напряжения, например на чем отношение опорных наи третьем шагах выбирают в димого фазового угла междупервой гармоникой выходного тока и выходнымнапряжением, а отношение противоположных познаку опорных напряжений на первом и третьемшагах устанавливают равным.На фиг.1 приведена блок схема устройства,реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 -временные диаграммы токов и напряжений,поясняющие предложенный способ.Блок-схема устройства содержит блок команд 1, генератор 2 развертывающего напряжения,состоящий из управляемого переключателя 3, кнеподвижным зажимам которого подведены опорные напряжения О, - Оз, а неподвижный зажимсоединен со входом интегратора, в обратной связикоторого содержится управляемый ключ 4, нульорган 5 и блок 6 формирования, распределения ивывода импульсов отпирания,При реализации данного способа с помощьюдатчиков, связанных с нагрузочным контуром, вблок команд 1 подаются колебания выходных токаи напряжения инвертора. В блоке команд выделяются интервалы синхронизации, определяющиедлительность шагов развертывания, Момент, отстояший на четверть периода от перехода через нульвыходного напряжения, фиксируется переходом через нуль напряжения, сдвинутого на 90 град.эл.Фазосдвигающая цепочка, с выхода которой получается сдвинутое напряжение, должна иметь малуюпостоянную времени в сравнении с периодом выходной частоты инвертора и величину фазовогосдвига, не зависящую от изменений частоты врабочем диапазоне. Этим требованиям отвечает, например, реально-дифференцирующая ЯС - цепь с постоянной, в 100 раз меньшей периода выходнойчастоты инвертора. Блок команд управляет переключателем 3 так, что в течение каждого интерваласинхронизации ттг тэ на вход интегратора блока 2подается соответствующее опорное напряжение О,О Оэ. Момент окончания третьего шагаопределяется нуль - органом 5, одновременно до начала следующего цикла интегратор закорачиваетсяключом 4, а в блоке 6 формируются, распределяются и выводятся на тиристоры инвертора импульсыотпирания,Сущность способа видна из фиг. 2, где приведены выходной ток вь,и выходное напряжениеОвых, (фиг. 2 а), развертывающее напряжение навыходе генератора 2 Оразв (фиг, 2 б) . По предлагаемому способу моменты отпирания определенытак, чтобы стабилизировать угол г при измененияхчастоты си изменениях выходного тока, от которых зависит угол коммутации 7. При необходимости отношение Ог/Оз можетрегулироваться в функции какого-либо входного или выходного параметра преобразователя.Таким образом в предлагаемом способе обеспечивается жесткая внешняя характеристика, практически отсутствует инерционность, обеспечивается надежность в переходных режимах, упрощается в целом регулирование преобразователя, в состав которого входит инвертор, кроме того реализация способа предполагает использование стандартных узлов современной микроэлектронной техники.Формула изобретенияСпособ управления инвертором тока, ведомымнагрузкой в режиме непрерывного тока, состоящий в том, что выделяют п моментов синхронизации, по которым с помощью поочередного (шагового) интегрирования опорных напряжений получают напряжение развертки, при сравнении которого с нулем формируют очередной импульс отпирания вентилей инвертора, о тл и чающий с я тем, что, с целью получения произвольно выбранного и независимого от изменений нагрузки фазового угла между первой гармоникой выходного тока и выходным напряжением, первый момент синхронизации совмещают с оконганием коммутации тока инвертора, второй момент совмещают с моментом перехода через нуль выходного напряжения, а третий сдвигают от предыдущего на временной интервал, крат.ный периоду выходного напряжения, например на четверть периода, причем отношение опорных на.пряжений на втором и третьем шагах выбирают в зависимости от необходимого фазового угла между первой гармоникой выходного тока и выходным напряжением, а отношение противоположных по 4 О знаку опорных напряжений на первом и третьемшагах устанавливают равным.Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе:1, Заявка ФРГ Я 1588703 по кл. 21 с 67 - 10(Н 02 а 7/52), опубликованный в 1973 г,3. Патент США Хпо кл. 307 - 106 (НОЗя 1 К 3/00), опубликованный в 1968 г.4. Патент ГДР Упо кл. 21 д 12/04 (Н 02ги 7/48), опубликованный в 1973 г. - прототип,