Способ управления автономным параллельным инвертором тока

,ЯО 117 А 4 Н 02 М 75 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ки АВТО- ЕРТОый мосатор реые реак- лючаюрования вертора жением, компен- заданких имора с инОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Некоторые вопросы производства именения средств силовой преобразоватной техники в народном хозяйстве. - Сник. 1970, с. 31.Шишеев А. В. Исследова ние режодиночной и параллельной работы автоных инверторов тока, устойчивых кроткому замыканию в нагрузке. М.: В1979, с. 43.(54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НОМНЫМ ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ИНВ РОМ ТОКА, содержащим трехфазн товой инвертор, трехфазный компенс активной мощности и последовательн торы в цепи переменного тока, зак щийся в том, что моменты форми импульсов управления вентилями ин синхронизируют с выходным напря а импульсов управления вентилей сатора реактивной мощности - с ными моментами, формируют два уз пульса управления вентилями инверт тервалом 60 между ними за период, первый импульс соответствует моменту включения вентиля, а второй - моменту включения последующего включаемого вентиля, отгичающийся тем, что, с целью повышения надежности, задают минимальный уровень линейного выходного напряжения, измеряют линейные выходные напряжения и сравнивают их с заданным минимальным уровнем, фиксируют возникновение двухфазного короткого замыкания при уменьшении одного из измеренных выходных линейных напряжений ниже заданного минимального уровня, определяют опережающую и отстающую поврежденные фазы, между которыми произошло короткое замыкание, запрещают формирование первого и второго импульсов управления двух вентилей инвертора, подключенных к отстающей поврежденной фазе, запрещают формирование первого импульса управления двух вентилей инвертора, подключенных к опережающей поврежденной фазе, запрещают формирование второго импульса управления двух вентилей инвертора, подключенных к неповрежденной фазе, фиксируют исчезновение двухфазного короткого замыкания при превышении линейным выходным напряжением заданного уровня, после чего снимают запрет на формирование импульсов управления, 1171937Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления автономными параллельными инверторами тока.Целью изобретения является повышение надежности,На фиг. 1 приведена схема автономного параллельного инвертора тока с устройством для реализации способа; на фиг. 2 - схема блока, фиксирующего внешнее двухфазное короткое замыкание, осуществляющего выбор каналов управления вентилей инвертора, подачу и снятие запрета; на фиг. 3 - структура каналов управления (КУ) вентилями инвертора на примере одного канала и логические связи между каналами управления и устройством, представленным на фиг, 2.Устройство содержит вентили инвертора 1 - 6, сглаживающий реактор 7, коммутирующие конденсаторы 8 - 10, реакторы компенсатора 11 - 13, последовательные реакторы 14 в 6, блок 17 управления инвертора, регулятор 18 напряжения, блок 19 управления компенсатора, задающий генератор 20, блок 21, фиксирующий внешнее двухфазное короткое замыкание, осуществляющий выбор каналов управления вентилей инвертора, подачу и снятие запрета. Этот блок содержит датчики 22 - 24 напряжения, элементы И-НЕ 25 - 30. Канал управления инвертором состоит из блока 31 фазосмещения, формирователя 32 длительности импульса, элементов И-НЕ 33 и 34, усилителя 35 и блока 36, фиксирующего внешнее двухфазное короткое замыкание и осуществляющего выбор каналов управления вентилями инвертора, подачу и снятие запрета. Кроме того, силовая часть устройства содержит вентили компенсатора 37 - 42.Приводим один из возможных вариантов выполнения узлов устройства управления, реализующего предлагаемый способ.Блок 17 (фиг. 1) содержит шесть идентичных каналов управления, структура которых представлена на фиг. 3. На вход блока 31 подаются опорное синусоидальное напряжение О пропорциональное напряжению на выходе инверторного моста на вентилях 1 - 6 и результирующее напряжение управления 11, определяемое суммой напряжения, пропорционального выпрямленному трехфазному выходному напряжению инвертораи пилообразного напряжения, пропорционального напряжению регулятора 18. Формирование пилообразного напряжения производится с помощью напряжения синхронизации, отстающего от опорного напряжения канала управления на 60 эл. град. Указанные напряжения подаются на вход нуль-органа. Импульс на выходе нуль-органа появляется в момент равенства напряжений 1)о, и 1.1,.Формирователь 32 выполнен на основе КС-цепи с заданной постоянной времени,5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 С помощью элемента 33 обеспечиваетсяподача сигнала на сдваивание 11 сьв канал управления предыдущего по включениювентиля инвертора и блокировка каналапри двухфазном коротком замыкании, а с помощью элемента 34 - сдваивание импульса, выработанного в своем канале управления, и импульса 11. от канала управления последующего вентиля, отстающегсот импульса своего канала на 60 эл.град.Выходной усилитель 36 содержит усилительный транзисторный каскад и разделительный трансформатор.Регулятор 18 содержит измерительныйорган выходного напряжения, интегратор,на вход которого подается напряжение отизмерительного органа, и согласующийусилитель. Интегратор и согласующий усилитель выполнены на операционных усилителях.Формирование импульсов управлениявентилями компенсатора производитсяшестью идентичными каналами управления,каждый из которых состоит из фазосмещающего устройства, формирователя длительности импульса и усилителя, выполненное аналогично соответствующим узламблока управления инвертора. На вход фазосмещающего устройства подается напряжение смещения и напряжение регуляторафазы, которые сравниваются с пилообразным опорным напряжением, формированиекоторого производится с помощью напряжения задающего генератора частоты,Задающий генератор частоты состоитиз автогенератора колебаний напряженияпрямоугольной формы, выполненного наоперационном усилителе по схеме мультивибратора, и делителя частоты, выполненного на счетных триггерах.В состав устройства, фиксирующего внешнее двухфазное короткое замыкание (фиг. 2),осуществляющего выбор каналов управлениявентилей в зависимости от того, между какими фазами произошло короткое замыкание, на которые подает, а после отключения короткого замыкания снимает запрет,входят три датчика 22 - 24, на входы которых подаются соответственно линейныенапряжения и н Ве р то р а 1- иад 1-1 и дьс и 1-исаКаждый датчик включает в себя трансформатор, выпрямитель и пороговый элемент,Выходные сигналы датчиков подаются налогический блок, состоящий из элементов25 - 30 и вырабатывающий сигналы 1)зьЪа., .1 з с помощью которых осуществляется блокировка импульсов управленияинвертора,Способ управления осуществляетсяследующим образом.В рабочем режиме инвергора на входахвсех датчиков 22 - 24 формируется сигналлогического О, а на входах элементов25 - 27 сигнал логической 1 . При этомвсе выходные сигналы устройства1171937 Фиг.заг,1 мз принимают значение логической 1. Они подаются в каналы блока управления инвертора и разрешают прохождение импульсов, формируемых в каналах управления.5В режиме трехфазного короткого замыкания все напряжения на выходе инвертора становятся равными нулю, Сигналы на выходах датчиков принимают значение логической 1, на выходах элементов 25 - 27 - логического 0, а на выходах эле ментов 28 - 30 сигналы сохраняют значение логической 1.Аналогичные сигналы формируются на выходе блока при неработающем инверторе и, следовательно, не препятствуют нормальному пуску.15 При двухфазном коротком замыкании, например, между фазами А и В напряжение уменьшается ниже заданного уровня в частном случае до О. На выходе датчика 22 формируется логическая 1, а на выходе элемента 25 - логический 0, На выходах датчиков 23 и 24 сохраняется логический 0, а на выходах элементов 26 и 27 - логическая 1. В результате на элемент 28 проходит три логических 1, а сигнал 25 на его выходе Ь превращается в логический 0. Два других сигнала)з,. и Ъа,.з сохраняют значение логической 1.Из фиг. 3 видно, что сигнал )-п. блокирует каналы управления вентилей 1, 3, 4, 6, подключенных к фазам, между которыми про- З 0 изошло короткое замыкание. При принятой системе сдваивания импульсов на вентили 3 и 6 импульсы управления не подаются, и они сохраняют запертое состояние в течение всего короткого замыкания. Импульсы от двух оставшихся в работе ка 35 налов вентилей 2 и 5 подаются на вен тили 1,2 и 4,5.В результате обеспечивается переход инвертора из трехфазного режима работы в однофазный. При этом в случае короткого замыкания между фазами А и В конденсатор 10 оказывается включенным последовательно с контуром короткого замыкания (фиг. 1), что повышает коммутационную устойчивость инвертора, ограничивая ток короткого замыкания.Аналогично обеспечивается блокирование нужных каналов управления при коротком замыкании между другими фазами.При срабатывании защитной аппаратуры короткозамкнутого потребителя он отключается от выхода инвертора, на зажимах которого восстанавливается трехфазное напряжение. В результате сигналы)з.1 п.2 и 13 ззп.3 принимают значение логической 1, блокировка с каналов управления снимается и восстанавливается работа трехфазного параллельного инвертора.Использование предлагаемого способа управления, заключающегося в переводе инвертора на время существования внешнего двухфазного короткого замыкания из режима параллельного трехфазного инвертора в режим параллельно-последовательного однофазного инвертора, управление которым производят одиночными импульсами, делает его устойчивым к внешним двухфазным коротким замыканиям. Это обстоятельство позволяет использовать указанный тип инвертора в качестве источника гарантированного питания для потребителей с разветвленными цепями, где возрастает вероятность возникновения двухфазных коротких замыканий.1171937 Ьап Озал инВС Оаг Я Уиа У ирои В. Синицкая Составитель В.МТехред И. ВересТираж 646И Государственного коделам изобретений иМосква, Ж - 35, Ра ушекП Патент, г. Ужгород,Редактор Ан. ШандорЗаказ 4912/48ВНИИПпо113035,Филиал ПП КорректоПодписноитета СССРоткрытийя на 6., д. 4/5ул Проектная