Способ обеспечения синхронной параллельной работы автономных инверторов

О П И СН И Е,64 ОЗЯЗИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано (45) Дата опублик Государственный комСССР(54) СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИНХРОННОЙПАРАЛЛЕЛЬНОЙ РАБОТЪ АВТОНОМНЫХ ИНВЕРТ Изобретение относится к силовои преобразовательной технике, а именно к управлению резонансными инверторами, включенными параллельно на общую нагрузку и ведомыми этой нагрузкой, применяемыми, б в частности, в электротермии.Известны устройства, обеспечивающие равномерное деление нагрузки и синхронную параллельную работу автономных инверторов, построенные либо по принципу 10 управления фазой силовых регуляторов, включенных на выходе каждого инвертора. 11, либо по принципу выделения разностного токового сигнала; усиления этого сигнала и в соответствии с ним корректировки 15 фазового угла управления (или частоты задающего генератора) 21, либо по принципу регулирования и корректировки фаз каждого из инверторов, включенных на параллельную работу по информации о частоте, фазе и амплитуде сигнала на выходе каждого инвертора и на общих шинах нагрузки 31.Наиболее близок к изобретению способ обеспечения синхронной параллельной работы автономных инверторов, по которому каждый инвертор содержит независимый задающий генератор регулируемой частоты, устройство фазового сдвига, регулятор выходного напряжения и цепь отрицательной 30 обратной связи. Синхронная работа нескольких инверторов и их равномерная загрузка по току обеспечиваются только за счет цепи отрицательной обратной связи и соответствующего выбора корректирующих сигналов управления.Управление по такому способу по существу является управлением с замкнутой системой автоматического регулирования. Недостатком таких систем является значительная инерционность и сложность всей системы в целом.Цель изобретенияупрощение способа.Поставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу обеспечения синхронной параллельной работы автономных пнверторов, ведомых нагрузкой, в режиме прерывистого тока с синусопдальным первый момент синхронизации каждого из инверторов совмещают с моментом перехода через нуль общего выходного напряжения всех параллельно включенных инверторов, второй сдвигают от предыдущего на временной интервал, кратный длительности проводимости вентилей каждого из инверторов, а третий совмещают с началом паузы в общем суммарном токе инверторов. Отношение противоположных по знаку опорных напряжений на втором и первом шагах интегрирования выбирают в зависимости от3необходимого фазового угла между первойгармоникой выходного тока и выходного напряжения, а отношение противоположныхпо знаку опорных напряжений на третьем ивтором шагах интегрирования устанавливают равным двум,На фиг. 1 а, б приведен график, поясняющий предложенный способ; на фиг. 2 показана блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа.Устройство содержит блок 1 (1) логики,ключи 2 - 5 (2, - 5), делительь б напря:кения, интеграторы 7 (7) нуль-орган 8 (8,)и блоки 9 (9,) формирования и усиленияимпульсов.При осуществлении способа сигналы(фиг. 1, а) пропорциональные выходномусуммарному току 1, выходному напряжениюс 1 на общей нагрузке и выходным токамкаждого из инверторов, включенных параллельно на общую нагрузку подаются наблоки логики 1 (1), причем на каждый изблоков подаются общие сигналы суммарного тока и напряжения на нагрузке и собственный сигнал тока каждого инвертора, Вблоках логики выделяются моменты перехода через нуль подаваемых сигналов напряжения и суммарного тока и переход через максимум выходного тока каждого инвертора (или переход через нуль напряжения на входном реакторе каждого инвертора).Блоки логики 1 (1,) управляют ключами2 - 4 (2 - 4) соответственно так, что напервом шаге 1, (1,) интегрирования (фиг.1, б) через замкнутые ключи 2 (2) на входы интеграторов 7 (7,) подаются опорноенапряжение Уна втором шаге 1 г (1,) интегрируется опорное напряжение У, причем интегрирование при неравенстве токовинверторов на втором шаге происходит домомента начала паузы в общем суммарномтоке инверторов, а на третьем шаге интегрируется напряжение У Напряжения (фиг.1,б, кривые У 7, У 7) на выходе интеграторов 7 (7) сравнивается с нулевым уровнемнуль-органов 8 (8), При срабатываниинуль-органов ключи 5 (5,) закорачиваютвходы интеграторов до следующего полупериода выходной частоты. В случае равенства токов преобразователей устройство работает автономно, и фазовый угол управления формируется независимо от измененияпараметров нагрузки.В случае неравенства токов происходиткоррекция фазового угла таким образом,что при меньшем токе формируется больший угол фазового сдвига, что приводит кувеличению выходного тока инвертора,Известно, что инвертор по цепи постоянного тока может быть представлен некоторым сопротивлением Я;, которое прямо пропорционально зависит от величины фазового угла между выходным током и выходнымнапряжением и равно640393- для однофазного инвертора, следовательно ток в постоянной цепи определяется какУдф При равенстве токов фазовые углы, формируемые по данному способу, равны, т. е.71= 2Из фиг, 1 следует ТЬ=К, иЦ/ 1 з- КУ,получают40 К2Так как инвертор работает с опережающим углом , то изменяя коэффициент К от единицы в сторону увеличения, получают различные углы р.Выражение Л - Л - есть коррекция фазового угла на неравномерное распределение токов в преобразователях, включенных параллельно на общую нагрузку.Использование предлагаемого способаобеспечения синхронной параллельной работы статических инверторов, работающих с прерывистым выходным током, ведомых нагрузкой, облегчает эксплуатацию параллельно включенных преобразователей, так как не требуется дополнительных замкнутых систем распределения нагрузки между преобразователями, и снижает в целом затраты на регулирование инверторов,Формула изобретенияСпособ обеспечения синхронной параллельной работы автономных инверторов, ве домых нагрузкой, в режиме прерывистого640393 7 л тока с синусоидальным выходным напряжением путем выделения п моментов синхронизации, по которым с помощью поочередного интегрирования опорных напряжений получают напряжение развертки для каждого из инверторов, при сравнении которого с нулем формируют очередной импульс отпирания вентилей соответствующего инвертора, отличающийся тем, что, с целью упрощения, первый момент синхронизации совмещают с моментом перехода через нуль общего выходного напряжения параллельно включенных инверторов, второй сдвигают от предыдущего на временной интервал, кратный длительности проводимости вентилей каждого из инверторов, а третий совмещают с началом паузы в общем суммарном токе инверторов, причем отношение противоположных по знаку опорных напряженийна втором и первом шагах интегрированиявыбирают в зависимости от требуемого фа 5 зового угла между первой гармоникой выходного тока и выходного напряжения, а отношение одинаковых по знаку опорных напряжений на третьем и втором шагах интегрирования устанавливают равным двум,о Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии48-31289, кл. Н 02 М7/48, 1973.2, Патент ФРГ1663048, кл. 21 С 67/1015 (Н 02 р), 1969,3. Патент США3675037, кл. 307-51640393 Фиг 2 Добровольски балов орректор Л. Орлова дактор Т. ышникова пография, пр. Сапунова, 2 даказ 2 НПСоставительТехред А. 10 Изд.825 Тираж 850Государственного комитета СССР по делам изобретений113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписиоткрытий