Способ управления зависимым инвертором с искусственной коммутацией

(51)4 Н 02 М 7/48 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидете У 1023588, кл. Н 02 М льство СССР 7/155, 1983СССР1986. е свидетел л. Н 02 М ство 7/48,Авторск234934,р выполне- реализуюправления; 4) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЗАВИСИШЬ РТОРОМ С ИСКУССТВЕННОЙ КОММУТ Изобретение относится к электротехнике, а именно к силовой преобразова" тельной технике, и может быть использовано для управления тиристорными преобразователями переменного напряжения в постоянное с принудительной коммутацией, применяемыми для питания как коллекторных, так и безколлекторных двигателей тяговых приводов электроподвижного состава переменного тока в режиме рекуперативного торможения.Целью изобретения является повышение КПД зависимого инвертора с искусственной коммутацией за счет снижения потерь от переменной составляющей выпрямленного токаНа фиг.1 приведен примения зависимого инвертора,щего предложенный способ у(57) Изобретение относится к элек 1 ротехнике, в частности к преобразовательной технике. Цель изобретенияповышение КПД зависимого инвертора.Способ управления инвертором заключается в том, что энергию коммутации,накопленную в демпферном конденсаторе, выводят в источник переменногонапряжения и в нагрузку в областимаксимальных по модулю значений переменного напряжения, например, путемфиксирования перехода переменногонапряжения через максимальное значение и одновременного формирования импульсов включения стабилизирующихтиристоров. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. на фиг.2 - временные диаграммы токов и напряжений инвертора; на фиг.3 - ,пример практической реализации схемы аай управления инвертором. СЛТиристорный преобразователь со- ма держит трансформатор 1, первичнаяобмотка 2 которого подключена к сети 3 переменного тока, мост главных тиристоров 4-7,выводами переменного тока подсоединенный к вторичной обмотке трансформатора 1, а выводами посто.янного тока - к выходу преобразователя, диодный мост 8, выводами переменного тока подсоединенный к вторичной обмотке трансформатора 1, а выводами постоянного тока - к выводам демпферного конденсатора 9, полумост стабилизирующих тиристоров 10 и 11, анодами подключенный к вторичной обмотке трансформатора 1, а общими като 1510057дами - к минусу диодного моста 8, стабилизирующий тиристор 12, анодом подсоединенный к плюсу диодного мос" та 8, а катодом - к плюсовому выходному зажиму моста основных тиристоров 4-7, причем основные тиристоры 6 и 7, а также стабилизирующий тиристор 12 выполнены в виде полностью управляемых тиристоров (ключей). 10ПреоЬразователь содержит также узел 13 управления, соответствующими выходами подсоединенный к управляющим электродам тиристоров преобразователя.Зависимый инвертор при управлении 15 им по предлагаемому способу работает следующим образом.Предположим первоначально до момента времени С проводят тиристоры 5 и 7, образуя для тока нагрузки 20 цепь буферного контура.Рассмотрим работу узла 13 управления (фиг.3) .При переходе напряжения У через нулевое значение синхронизатор 14 формирует импульсы запуска генератора 15 (опорного напряжения (например, треугольного) . При совпадении треугольного опорного напряжения 11 с сигналом задания Б зфазы регулирова ния в компараторе 16 его выход переключается из одного логического состояния (ноль, единица) в другое (единица, ноль) . Таким образом, на выходе компаратора 16 Формируется пос ледовательность однополярных импульсов с частотой, равной частоте питающего напряжения, фазовое положение передних и задних фронтов которых зависит от величины сигнала зада ния 11. По передним и задним фронтам импульсов БФормируются короткие импульсы Формирователями 17 и 18 соответственно. Нуль-орган 19 Формирует последовательность импульсов, 45 единичный уровень которых соответствует положительному полупериоду синхронизирующего напряжения Ус . Элемент НЕ 20 инвертирует импульсы Б з. Элементы И 21 и 22 Распределяют импульсы 11, пропуская их в положительный полупериод напряжения 11 через элемент И 21 на включение тиристора 4 и в отрицательный полупериод через элемент И 22 на включение ти ристора 5. Аналогично распределяют импульсы Б, с выхода формирователя 18 через элементы И 23 и 24. Причемс выхода элемента И 24 импульсы подаются на включение тиристора 6 и на выключение тиристора 7, а с выхода элемента И 23 импульсы подаются на включение тиристора 7 и на выключение тиристора,6.Дифференцирующий усилитель 25 дифференцирует напряжение У приэтом переход напряжения через нулевое значение соответствует максимальным значениям напряжения й /.с Синхронизатор 26 формирует короткие импульсы в момент перехода напряжения Бчерез ноль, которые подаются на включение тиристора 12, а также в положительный полупериод через элемент И 29 подаются на включение тиристора 11 и в отрицательный полупериод через элемент И 30 на включение тиристора 10. Элементы 27 и 28 образуютсхему задержки импульсов У.2 синхронизатора 26. Импульс У на выходе формиро" вателя 28 подается на выключение тиристора 12, причем его задержка относительно импульса 11 определяется26длительностью импульса одновибратора 27.В момент времени выключается тиристор 7 и включается тиристор 6,Ток нагрузки в момент времени е мгновенно переводится из тиристора 7 в тиристор 6 и протекает по цепи тиристор 6 - диод моста 8 - конденсатор 9 - диод моста 8 - тиристор 14. При этом напряжение конденсатора 9 прикладывается встречно к вторичной обмотке трансформатора 1. По мере нарастания тока в обмотках трансформатора 1, ток, протекающий через буферный конденсатор, уменьшается. В конце процесса коммутации (момент времени .й) ток нагрузки замыкается поцепи тиристор 6 - вторичная обмотка трансформатора 1 - тиристор 5,анапряжение на конденсаторе 9 повьппается за счет протекания через него на интервале времени й- 1: тока ком, мутации и накопления в нем в результате этого избыточной энергии коммутацииВ момент времениперехода сете вого напряжения через максимальное значение включаются тиристоры 11 и 12. Ток нагрузки с, переводится в цепь тиристор 6 - вторичная обмотка трансформатора 1 - тиристор 11 - конденсатор 9 - тиристор 12. На интервале времени С з -конденсатор.9 частично разряжается током нагрузки ьд,5 15100 восстанавливая первоначальный уровень напряжения. В результате чего нз него выводится накопленная ранее избыточная энергия коммутации. В момент 5 времени й тиристор 12 выключается, а тиристор 5 включается, ток нагрузки замыкается по цепи тиристор 6 - вторичная обмотка трансформатора 1 - тиристор 5. 10 В момент временивключается тиристор 4, ток нагрузки в процессе естественной коммутации постепенно вытесняется из тиристора 5 в тиристор 15 4 М протекает по цепи буферного контура, образованного тиристорами 6 и 4. Далее процессы протекают аналогично описанному. Таким образом, при управлении зависимым инвертором по предлагаемому спо" собу в кривой выходного напряжения 25 0 содержатся однополярные импульсы напряжения с амплитудой пульсаций по .величине не выше амплитуды переменного напряжения питания, что позволяет уменьшить амплитуду пульсаций 30 выпрямленного тока (кривая1 сплошной линией, фиг.2) по сравнению с известным способом (кривая 1,1 пунктирной линией, фиг.2), снизить потери в преобразователе и повысить КПД.35 Увеличивая длительность вывода избыточной энергии коммутации из демп.Ферного конденсатора, можно добиться еще большего снижения пульсаций тока 40 н увеличения КПД зависимого инвертора. При этом конденсатор восполняет свою энергию от сети через диодный мост, заряжаясь до амплитуды питающего напряжения.45 57 6 Формула изобретения 1. Способ управления зависимым инвертором с искусственной коммутацией, заключающийся в том, что Формируют импульсы управления,нерегулируемые и регулируемые по Фазе, осуществляют подачу импульсов управления, регулируемых по фазе, на. главные ключи зависимого инвертора, в результате чего осуществляется их включение и выключение, осуществляют подачу импульсов управления, нерегулируемых по фазе, на стабилизирующие ключи зависимого инвертора, в результате чего осуществляют их включение, осу-, ществляют задержку импульсов управления, нерегулируемых но фазе, осуществляют подачу задержанщюх импульсов управления на стабилизирующие ключи инвертора, в результате чегоЭосуществляют их выключение, о т л и - ч а ю щ и й с я"тем, что, с целью повышения КПД зависимого инвертора, осуществляют подачу импульсов управления, нерегулируемых по фазе, на стабилизирующие ключи зависимогоинвертора, в результате чего осуществляют их включение после подачи импульсов управления, регулируемых по фазе, на главные ключи, в результате чего осуществляют их выключение.2.Способ поп.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что после подачи импульсов управления, регулируемых по фазе, на главные. ключи зависимого инвертора, в результате чего осуществляют их вы" ключение, фиксируют максимальные по модулю напряжения питающей сети и одновременно осуществляют подачу импульсов управления, нерегулируемых по фазе, на стабилизирующие ключи, в ре-зультате чего осуществляют их включение.1510057 л,7 эКЛ.Юл,б,кл,УЮи.)8 а Ьи,12 а 8 кл.1 июЗ Соста ель И,Амел М. Морген енк актор И.Шм а е ооректор И Муск Заказ 5827/55 НИИПИ Государс Тир 648митета по изоб ква, Ж, Ра писное енного ко 13035, Мо ениям и открытиям при ГКНТ СС кая наб., д. 4/5 П водственно-издательский комбинат "Патент" г. Ужгоро Гжгород, ул. агарина, 101