Способ широтно-импульсного регулирования выходного напряжения инвертора резонансного типа

СКИХ ЕСНИХ СПУБЛИН О САНИЕ БРЕТ ТЕЛЬСТВУ 4 - 07.М.Чижен Теория и оров повьшен-. егулированиеь .50-51, 1980. ОТНО-ИМПУЛЬСНОГООГО НАПРЯЖЕНИЯОГО ТИПА, содержинвертированияристоры, образуа конденсаторов а го менты схемь и до ющие нительные цепь перезаряд рез суммарную нагточник литания и Рузку, минуя цепь подключения точника питания сумма агрузГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(46) 15.08.84. Бюл. У 30 (72) Г.Н,Грудкин и В.Д,Кулик (71) Ленинградское адмиралтейское объединение и Научно-исследователь кий институт постоянного тока (53) 621.36.722(088.8)(56) 1., Справочник по преобразовательной технике. Под ред. И ко. Киев, "Техника", 1978.2. Кацнельсон С.М. и др. Частот характеристики одномостового инвер тора со встречно-параллельными дио дами и удвоением частоты. Труды УАИ вып. 64, 974.3. Донской А.В, и др, схемы тиристорных инверт ной частоты с широтным р напряжения. "Энерги (54)(57) СПОСОБ ШИР РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫХОДИНВЕРТОРА РЕЗОНАНСН ке, заключающийся в том, что в начале полупериодов включают тиристоры, образующие цепь перезаряда конденсаторов через суммарную нагрузку, минуя источник литания, а тиристоры, подключающие источник питания к суммарной нагрузке, включают по отношению к началу указанных полупериодов с задержкой, величина которой связана с выходным напряжением обратнопропорциональной зависимостью, о тл и ч а,ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения и повышения надежности эа счет исключения повторных пусковых режимов, в однихполупериодах напряжения вкпючают только тиристоры, образующие цепь перезаряда конденсаторов через суммарную нагрузку, минуя источник питания, а в других полупериодах, кроме этого, включают тиристоры, подключающие источник питания к суммарной нагрузке, причем увеличивая число полупериодов, в которых включают только тиристоры, образующие цепь перезаряда конденсаторов через суммарную нагрузку, минуя источник питания, уменьшают величину выходного напряжения.35 Инвертор состоит из тиристоров 1-4, включенных по мостовой схеме, в одну диагональ которой включена последовательная цепь из параллельно включенных конденсатора 5 и активно- индуктивной нагрузки 6 и 7, и конденсатора 8, а в другую - дроссель 9 и источник 10 питания. Кроме того, в схему включены два дополйительных тиристора 11 и 12, один из которых включен между общей точкой 13 соединения тиристоров 1 и 4 и "плюсом" источника 10 питания, а другой - между общей точкой 14 соединения тиристоров 2 и 3 и общей точкой 15 соединения тиристора 11,минуса" источника питания и дросселя 9, 16 - общая точка соединения тиристоров 1 и 3.Способ осуществляется следующим образом. 40 45 50 55 Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электротехнических установках различного назначения, в частности в электроприводе, электротермии, источниках питания.Известен способ регулирования выходного напряжения инвертора путем изменения эквивалентной нагрузки 2.Недостаток этого способа регулирования состоит в том, что он требует установки значительных дополнительных мощностей.Известен частотный способ регулирования выходного напряжения инвертора 121Однако этот способ не всегда приемлем, так как часто требуется поддерживать частоту в заданном диапазоне, например в источниках питания.Наиболее близким к предлагаемому является способ широтно- импульсного регулирования выходного напряжения инвертора резонансного типа, содержащего элементы схемы инвертирования и дополнительные тиристоры, образующие цепь перезаряда. конденсаторов через суммарную нагрузку, минуя источник питания и цепь подключения источника питания к суммарной нагрузке, заключающийся в том, что в начале полупериодов включают тиристоры, образующие цепь перезаряда конденсаторов через суммарную нагрузку, минуя источник питания, а тиристоры, подключающие источник питания к суммарной нагрузке, включают по отношению к началу указанных полупериодов с задержкой, величина которой связана с выходным напряжением обратно пропорциональной зависимостью 131. Недостатки известного способа - уменьшение времени, предоставляемого для восстановления тиристоров при увеличении задержки, что ограничивает диапазон регулирования выходного напряжения. Кроме того, известный способ не исключает повторные пусковые режимы инвертора, что снижает надежность.Цель изобретения - расширение диапазона регулирования выходного напряжения и повышения надежности за счет исключения повторных пуско:вых режимов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу широтно 5 10 5 20 25 30 импульсного регулирования выходногонапряжения инвертора резонансноготипа, содержащего элементы схемыинвертирования и дополнительныетиристоры, образующие цепь перезаряда конденсаторов через суммарнуюнагрузку, минуя источник питания ицепь подключения источника питанияк суммарной нагрузке, заключающемусяв том, что в начале полупериодоввключают тиристоры, образующие цепь,перезаряда конденсаторов черезсуммарную нагрузку, минуя источникпитания, а тиристоры, подключающиеисточник питания к суммарной нагрузке, включают по отноНению к началууказанных полупериодов с задержкой,величина которой связана с выходнымнапряжением обратно пропорциональнойзависимостью,.в одних полупериодахнапряжения включают только тиристоры, образующие цепь перезаряда конденсаторов через суммарную нагрузку,минуя источник питания, а в другихполупериодах, кроме этого, включаюттиристоры, подключающие источникпитания к суммарной нагрузке, причемувеличивая число полупериодов, в которых включают только тиристоры,образующие цепь перезаряда конденсаторов через суммарную нагрузку, минуяисточник питания, уменьшают величи"ну выходного напряжения. На фиг. 1 представлена схема инвертора резонансного типа; на фиг. 2- диаграммы токов диагонали моста инвертора.Случай прерывистого входного тока с циклом из шести полупериодов.К началу первого полупериода в цикле А=1) все тиристоры находятся в выключенном состоянии, конденсаторы имеют полярность, указанную на фиг. 1 без скобок. В момент 1=4 включают тиристоры 1 и 12, В интервале 1-1 ток через диагональ инвертора протекает по цепи: общая точка 14 соединения тиристоров общая точка 5 соединения - общая точка 16 соединения - общая точка 13 соединения - общая точка 14 соединения под действием энергии, накопленной в конденсаторах 5 и 8. К моменту р:с конденсаторы пере- заряжаются и имеют полярность, указанную в скобках. В момент .=1тиристоры 1 и 12 выключаются под действием обратного суммарного напряжения конденсаторов 5 и 8. В течение времени 1:1 через диагональ моста ток не течет, а на нагрузки 6 и 7 разряжается конденсатор 5,Во втором полупериоде в момент времени 1= включают тиристоры 11 и 3. В интервале времени - через диагональ протекает ток по цепи; общая точка 13 соединения тиристоров - общая точка 15 соединения общая точка 16 соединения - общая точка 14 соединения - общая точка 13 соединения, По истечении задержки в момент 1-. включают тиристор 4. Происходит коммутация тока 1 с тиристора 11 на тиристор 4, К точкам 15 и 13 подключается источник 1 О питания. В интервале 1- Ь; ток через диагональ моста протекает по цепи: общая точка 13 соединения тиристоров - общая точка 11 соединения - источник 10 питания - общая точка 15 - общая точка 16 - общая точка 14 - общая точка 13.К моменту времени с= оБ конденсаторы 5 и 8 заряжаются до максимального напряжения. В момент :Ьз ток диагонали моста становится равным, нулю. Во время .5- тиристоры 3 и 4 восстанавливают запирающие свойства.С третьего по шестой полупериоды цикла процессы аналогичны второму полупериоду. Так как в рассмотренном цикле,состоящем из шести полупериодов,источник питания был подключен кинвертору в пяти полупериодах, то5 среднее за цикл напряжения, подключаемое к инвертору(без введениязадержки)составляет 5/6 Ц. Уменьшая число полупериодов, в которыхисточник питания подключают к инвертору, можно дискретно уменьшитьсреднее входное напряжение, Соответственно входному изменяется и выходное напряжение инвертора. Длячетырех таких полупериодов в циклесреднее входное напряжение равняется2/30 р, для трех - 1/2 Онощ, длядвух - 1/ЗОщщ,для одного - 1/6004,Интервалы дискретного регулированияпри этом составляют 1/60 щч 1,20 В цикле, состоящем, например, издесяти нолупериодов, интервалдискретного регулирования составляетО,11 О 4,из двадцати - 0,05004,Кроме случая, когда в цикле иэ25 шести полупериодов источникпитания подключают к инвертору впяти полупериодах, на чертежЕ приведены диаграммы для случаев подключения источника питания в 4 и 2 полуЗ 0 периодах.В интервалах между дискретнымиуровнями регулирование выходного напряжения можно осуществлять известным широтным способом, поскольку в этом случае не требуется введение больших задержек.Так как в полупериодах, в которых40 источник питания не подключают кинвертору, инвертор не выключают,отпадает необходимость в поворотныхпусках.45Использование предлагаемого способа расширяет диапазон регулирования выходного напряжения, исключаетповторные пусковые режимы и устраняет необходимость разработки способов 50регулирования выходного напряженияинверторов высокой частоты для широкого круга практических задач(вэлектроприводе, электротермии, источниках питания и др.1 .