Способ управления тиристорами однофазного инвертора

пщ 650203 Свюэ Советских Социалистических Республик1) Дополнительное к авт, свид-ву2) Заявлено 09.07.75 (21) 2153010/24-07с присоединением заявки-3) Приоритет 1) М. Кл.Н 02 Р 13/1 Государстненный комит СССР о делам изобретений и открытий г. Тонкаль, Э авле ститут электродинамики АН Украинской СС 71) Заявител 54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИС ОДНОФАЗНОГО ИНВЕРТОРА РАМИ ской сущ к изобре емый уст азным ин Изобретение относигся к преобразовательной технике, в частности к управлению тиристорными автономными инверторами, формирующими кривую выходного напряжения путем амплитудно-импульсной модуляции (АИМ) за счет коммутации вторичных обмоток трансформатора.Как известно, инверторы данного класса отличаются пониженными весогабаритными показателями в связи с тем, что транс форматор,работает на более высокой частоте по отношению к выходной частоте инвертора по сравнению с инверторами, осуществляющими формирование ступенчатой кривой путем коммутации первичных об моток трансформатора, где трансформатор работает на выходной частоте инвертора.Известно устройство для управления инверторами, в котором к первичной обмотке тр ансформатор а подсоединен инвертор, а три вторичные обмотки трансформатора подключаются в соответствующей последовательности к нагрузке с помощью выходных тиристоров 1.Недостатком известного устройства является то, что он может формировать, как это следует из принципа его работы, только ступенчатую кривую, а в этом случае можно осуществлять только регулирование выходного напряжения по частоте. 30 Наиболее близким по техничености и достигаемому результатутению является способ, реализуройством для управления однофвертором 2.Напряжение формируется путем амплитудно-импульсной модуляции, и в качестве предварительного инвертора используется мостовая схема, а вторичные обмотки трансформатора подключены к нагрузке через полностью управляемые ключи, Это устройство позволяет изменять в широких поеделах величину и частоту выходного напряженияНедостатком известного устройства является то, что при уменьшении длительности выходных импульсов до величины 0,5 - 0,1 относительно длительности тактовых интервалов значительно ухудшается гармонический состав выходного напряжения.Целью изобретения является улучшениеформы кривой выходного напряжения при изменении в широких пределах выходной частоты и напряжения.Для этого в способе управления тиристорами однофазного инвертора, состоящим из однофазного мостового инвертора на полностью управляемых вентилях, зашунтированных обратными диодами, подключенного к первичной обмотке трансформа3тора с секционированной вторичной обмогкой, каждый из промежуточных отводов которой подключен к выходным зажимам преобразователя через пары встречно-па,раллельно соединенных выходных тиристоров, заключающимся в том, что синхронно подают управляющие импульсы на вентили инвсртора и выходные тиристоры, каждую серию управляющих импульсов, соответствующих периоду выходного напряжения, разбивают на два цикла, в течение которых в зависимости от величины выходного напряжения и его частоты подают управляющие импульсы последовательно на вентили инвертора, расположенные в одной из диагоналей моста, и на вентили, расположенные в его анодной или катодной группе.Согласно данному способу управления инвертором, каждую серию управляющи импульсов, соответствующих периоду выходного напряжения, разбивают на два цикла, каждый из которых состоит из подачи импульсов управления на тиристоры, находящиеся в диагонали инвертора и подачи импульсов управления на оба анодных либо катодных тиристора, что соответствует формированию предварительным инвертором одной полуволны напряжения. Затем при изменении длитсльности импульсов в соответствии с изменением выходного напряжения и частоты осуществляется повторение каждого из циклов целое число раз. Построение каждого цикла следования импульсов приводит к формированию каждой полуволны напряжения предварительного инвертора из равных подлительности в общем случае т импульсов,На фиг. 1, 2, 3 указан порядок включения тиристоров предварительного инвертора, где приведены напряжения, формируемые данным инвертором. При этом вовремя нулевых полок включаются оба анодных тиристора для получения циркуляционных контуров с целью закорачивания первичной обмотки трансформатора самой на себя,На фиг. 4, 5, 6 - порядок включения тиристоров во вторичных цепях, где приведены ступенчатые кривые выходного напряжения инвертора, подверженные АИМ.На фиг. 1 приведен исходный случай формирования трехступенчатой кривой, когда число импульсов за полуволну. напряжения равно единице; на фиг. 2 и фиг, 3 - число импульсов в полуволне напряжения равно двум и четырем; на фиг.5 и фиг. 6 - кривые выходного трехступенчатого напряжения, сформированные с учетом модуляции напряжения однофазного мостового инвертора. Если для первого случая несущая частота по отношению к выходной равна 10, то для второго и третьего случаев она равна 20 и 40. При этом наблюдается значительное ослабление гар 1 О 15 2 О 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 монических, присутствующих в спектре выодного напряжения инвертора,Таким образом, изменяя в процессе,регулирования величины выходного напряжения и выходной частоты число циклов следования импульсов по каждой диагонали предварительного инвертора, тем самым обеспечиваются необходимые требования к улучшенному гармоническому составу напряжения на нагрузке в значительно большем диапазоне изменений выходных напряжений и токов инвертора, чем при известном способе АИМ.Данный способ применим к формированию любого числа ступеней АИМ напряжения, так как он относится только к изменению процесса управления предварительным инвертором. Управление тиристорами, находящимися во вторичных цепях инвертора, остается без изменений.Данный способ управления может быть использован при разработке источников питаниярегулируемых в широких пределах частоты и напряжения для геологической аппаратуры при вибросейсмических способах разведки полезных ископаемых, а также при построении устройств управления электроприводов различного назначения.Его использование позволит за счет некоторого усложнения системы управления получить в значительной степени улучшенный гармонический спектр формируемых напряжений.формула изобретенияСпособ управления тиристорами однофазного инвертора, состоящий из однофазного мостового инвертора на полностью управляемых вентилях. зашунтированных обратными диодами, подключенного к первичной обмотке трансформатора с секционированной вторичной обмоткой, каждый из промежуточных отводов которой подключен к выходным зажимам преобразователя через пары встречно-параллельно соединенных выходных тиристоров, заключающийся в том, что синхронно подают управляющие импульсы на вентили инвертора и выходные тиристоры, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения формы выходного напряжения при изменении в широких пределах выходной частоты и напряжения, каждую серию управляющих импульсов, соответствующих периоду выходного напряжения, разбивают на два цикла, в течение которых в зависимости от величины выходного напряжения и его частоты подают управляющие импульсы последовательно на вентили инвертора, расположенные в одной из диагоналей моста, и на вентили, расположенные в его анодной или катодной группе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеЗаказ 2709/14 Изд.158 Тираж 865НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписиоткрытий Типографии, ьр. Сапунова, 2 5 1, Патент франции1281153, кл,Н 02, 1961.