Способ управления параллельным автономным инвертором тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 8 А 1 9) 2 М 7 СССРКРЫТИИ 1 Р 3 х 1 Ц.; Ю ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ СТВУ К АВТОРСК ехнически ьство ССС/521.тво СССР 515. а 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ(54) СПОСОЬ УПРАВЛЕНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНЫМАВТОНОМНЫМ ИНВЕРТОРОМ ТОКА(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов статических преобразователях. Цельизобретения - улучшение качества напряжения. При возникновении короткогозамыкания выдается сигнал в системууправления 3 коммутатором, котораяпереводит коммутатор в однофазныйрежим, и формируется заданный уголзапирания вентилей коммутатора 2 взадающем генераторе 6. Одновременносигнал с датчика 11 короткого замыкния 11 поступает на входы автоматических регуляторов напряжения 9 ифазы 10, в результате чего их выходные сигналы блокируются. 1 ил,О Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в статистических преобразователях со стабилизированными выходными па 5 раметрами, в том числе в агрегатах бесперебойного питания, когда требуется обеспечение селективной работы защитных аппаратов при коротких замыканиях в цепях нагрузки.Цель изобретения - улучшение качества напряжения на выходе инвертора за счет нормирования уровня напряжения на неповрежденных фазах инвертора в режиме короткого замыкания 5 и на всех фазах после ликвидации короткого замыкания.На чертеже приведена функциональная схема инвертора.Инвертор содержит входной реак тор 1, вентильный блок коммутатора, выполненный по трехфазной мостовой схеме 2 с истемой.3 управления,обеспечивающей требуемый угол запирания вентилей коммутатора инвертора в статистических и динамических режимах, вентильный,компенсатор 4 реактивной мощности с системой 5 управления, трехфазный задающий генератор 6,параллельные конденсаторы 7, последова тельный реактивный элемент 8, автоматический регулятор 9 напряжения,обеспечивающий изменение угла запирания вентйлей коммутатора при изменении входного напряжения и нагрузки, т.е. стабилизацию выходного напряжения, автоматический регулятор 10 фазы, обеспечивающий фазовое совпадение напряжения коммутатора с напряжением задающего генератора 6 воздействием 40 на положение импульсов компенсатора (через систему 5 управления компенсатора 4), датчик 11 короткого замыкания, определяющий момент возникновения, длительность и вид короткого з амыканияВ нормальном режиме работы частота напряжения на выходе инвертора определяется независимым задающим генератором 6, а фаза напряжения- автоматическим регулятором 10 фазы.Оба устройства воздействуют на систему 5 управления, вырабатывающую импульсы управления вентилей компенсатора 4. Требуемый уровень напряжения на нагрузке обеспечивается, системой 3 управления коммутатора, обеспечивающей коррекцию угла запирания вентилей коммутатора при изменениях входного напряжения У,и нагрузкив соответствии с выражениемК ск 1 лк СОЗФгде Б- линейное напряжение коммутатора (при изменении нагрузки требуется компенсация падения напряжения на последовательном элементе);д - угол запирания вентилейкоммутатора;К- коэффициент, учитывающийсхему инвертора,для трехфазной мостовой схемы,Кск 3 П Г 2 а для однофазной мостовой схемы (припереводе инвертора в однофаэный ре- .жим)2СКШФЩТГ 2Входное напряжение инвертора изменяется в широких пределах, поэтому угол Ф регулируется от своего минимального значения ( с"ллнн ) при максимальном значении Б, , до максимального - при Цси максимальной нагрузке.11 ри коротком замыкании частота инвертора определяется выражением1(аШ Екэ Ь фПгде Ь - индуктивность последовательного элемента 8;С - параллельные конденсаторы 7.Ток короткого замыкания, приведенный к первичной обмотке трансформатора (шинам коммутатора), определяется выражением11 лкКЗэкз Ьпт,е. определяется ы и 11,к, снкэопределяется параметрами инвертора, изменение угла / приводит к изменению Блк и, как следствие, к изменению величины тока короткого замыкания.Таким образом заданием угла Ф в режиме короткого замыкания можно нормировать величины напряжения на шинах коммутатора и тока короткого замыкания при трехфазных (К ск(К,) коротких замыкаКД 5 ниях в цепях нагрузки.Коррекция задающего генератора 6 выходным напряжением работающей фазы коммутатора обеспечивает равенство м , = юз, где ы , - частота задающего генератора. Режим биения частот отсутствует, те. обеспечение условий ь 3 = ю и д= сопэС обеспечивает стационарность режима при внешних коротких замыканиях и5 нормирование величин токов в короткозамкнутых цепях и напряжения на работакпцих фазах коммутатора,Напряжение на всех фазах нагрузки при трехфазном коротком замыкании20 равно нулю и перенапряжений на них поэтому быть не может.При однофазных и двухфазных коротких замыканиях напряжение. на поврежденных фазах равно нулю, а на неповрежденных фазах определяется схемой соединения вых одно го тр ансфор мат ор а(если он имеется) и напряжениями неработающих фаз коммутатора, При любом режиме работы инвертора соблюдается равенство нулю суммы трех линейных напряжений коммутатора к АВ 11 квс 11 ксд = 0или 35к+11 +0= О,В однофаз ном режиме ( например, р аботает фаза АВ) величина напряженияработающей фазы (АВ) определяетсявходным напряжением (11 ) и углом д, 40напряжения на других фазах определяется выражением Б ксЬ = -0 кЬсКсс 4В силу симметрии параметров инвертора и примерной симметрии парамет 45ров нагрузки по фазам величины напряжений на неработающих фазах коммутатора примерно равны между собой,равны половине напряжения работающейфазы и находятся в противофазе с ней, 50Поэтому перевод инвертора в однофазный режим не приводит (при правильном выборе угла / и обеспечениистационарности режима) к появлениюперенапряжений на неповрежденных фазах, несмотря на увеличение уровнянапряжения на работающей фазе комму 1татора при переходе в однофазный режим (при одном и том же угле напряжение коммутатора возрастает в 1,5 раза при переходе инвертора из трехфазного режима в однофазный).Инвертор работает следующим образом.При возникновении короткого замыкания датчик 11 короткого замыкания, который может быть выполнен по контролю напряжения или тока, выдает сигнал о возникновении в виде короткого замыкания в систему 3 управления коммутатором, которая переводит коммутатор инвертора 2 в однофаэный режим в зависимости от вида короткого замыкания (при трехфазном коротком замыкании коммутатор остается в трехфазном режиме) и формирует заданный угол эапирания вентилей коммутатора 2 в задающий генератор 6, который начинает синхронизироваться напряжением работающей фазы коммутатора 2. Одновременно сигнал с датчика 1 короткого замыкания поступает на соответствующие входы автоматических ре-, гуляторов напряжения 9 и фазы 10, в результате чего выходные сигналы регуляторов 9 и 10 зануляются или блокируют ся.После ликвидации короткого замыкания по сигналу с датчика 11 короткого замыкания производится прекращение коррекции задающего генератора 6, блокировки или зануления автоматических регуляторов напряжения 9 и фазы 10 и формируется системой 3 управления коммутатора запрет на прохождение импульсов управления на вентили коммутатора 2 в течение заданного времени.Формула изобретенияСпособ управления параллельным автономным инвертором тока, содержащим вентильный коммутатор, к выходу которого подключены вентильный компенсатор реактивной мощности в видепоследовательно соединенных реакто-, ров и тиристорных ключей переменного тока и токоограничивающий реактор, заключающийся в том, что в нормальном режиме формируют импульсы управления вентиляции коммутатора с углом управления, соответствующим заданному закону регулирования выходного напряжения инвертора, формируют ста1376198 Составитель 31.Придатков Техред А.Кравчук,Корректор М.Максимишинец Редактор М. Ъланар Заказ 795/53 Тираж 665 11 одпи сное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 бильную последовательность импульсовзаданной частоты для управления вентилями компенсатора реактивной мощности, при коротких замыканиях в це.пях нагрузки определяют момент и характер короткого замыкания, при несимметричных коротких замыканиях вентильный коммутатор переводят в однофазный режим, обеспечивающий максимальную величину тока в цепи короткого замыкания а при трехфазных коротких замыканиях сохраняют трехфазный режим работы вентильного коммутатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения качества напряжения на выходе инвертора за счет нормирования уровня напряжения на неповрежденных фазах инвертора в режиме короткого замыкания и на всех фазах после ликвидации короткого замыкания, в режимах короткого замыканияформируют симметричную последовательность импульсов управления вентильнымкомпенсатором реактивной мощности суглом управления 90 эл.град. в фазах, оставшихся в работе, формируютимпульсы управления вентилей коммутатора с углом управления постояннойзаданной величины, после ликвидациикороткого замыкания блокируют импульсь управления вентилями коммутаторана заданное время.