Способ управления инвертором тока со стабилизирующим диодом

союз соВетскихсоциАлистическиРЕСПУБЛИК 08 Н ОБР ПИСАНИ ТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Преобразователь частоты тиристорный ТПЧ ИБЕГ 435523 ТО. Таллин, ТЭЗ им,Калинина, 1985,Васильев А,С, Статические преобразователи частоты для индукционного нагрева. М,: Энергия, 1974, с.183.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ ТОКА СО СТАБИЛИЗИРУЮЩИМ ДИОДОМ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках питания электротехнологических установок, Цель изобретения - повышение надежности работы инвертора тока со стабилизирующим диодом эа счет ограничения возрастания токов и напряжений на элементах в процессе изменения частоты Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использованов источниках питания электротехническихустановок,Цель изобретения - повышение надежности работы инвертора тока со стабилизирующим диодом эа счет ограничениявозрастания токов и напряжений на элементах в процессе изменения частоты подачиимпульсов управления,На фиг.1 представлена принципиальнаясхема последовательного инвертора тока состабилизирующим диодом; на фиг.2 - принципиальная схема параллельного инвертора тока со стабилизирующим диодом; нафиг.3 - диаграммы токов и напряжений на 1690117 А 1 подачи импульсов управления. Способ заключается в формировании, распределении и подаче импульсов управления на соответствующие тиристоры 2 - 5 инвертора, Частоту подачи этих импульсов изменяют при регулировании выходных электрических параметров инвертора. В отличие от известного в соответствии с данным способом управления измеряют ток стабилизирующего диода 9 и формируют сигнал, пропорциональный его величине, Формируют сигнал уставки и сравнивают упомянутые сигналы. В соответствии с сигналом рассогласования изменяют частоту подачи импульсов управления на тиристоры 2 - 5 инвертора, С ростом тока стабилизирующего диода 9 сигнал рассогласования увеличивается, и частоту подачи импульсов управления на тиристоры 2-5 уменьшают. Способ управления позволяет повысить КПД инвертора, снизить его массогабаритные показатели, улучшить условия пуска, 5 ил. элементах последовательного инвертора тока со стабилизирующим диодом, поясняющие принцип его действия; на фиг.4 - нагрузочные характеристики параллельного инвертора тока со стабилизирующим диодом при неизменной частоте подачи импульсов управления на тиристоры; на фиг.5 - схема блока управления, реализующего способ.Последовательный инвертор тока, силовав часть которого представлена на фиг,1, содержит подключенный к входным выводам через дроссель фильтра 1 тиристорный мост на четырех тиристорах 2 - 5 с коммутирующим дросселем 6, нагрузкой 7 и коммутирующим конденсатором 8 в днэ 1 оналипеременного тока, зашунтированный стабилизирующим диодом 9,Параллельный инвертор тока (фиг.2) содержитподключенный к входным выводамчерез дроссель фильтра 10 тиристорныймост на четырех тиристорах 11 - 14 с коммутирующим дросселем 15 и параллельнойцепью из нагрузки 16 и коммутирующегоконденсатора 17 в диагонаЛи переменноготока, зашунтированный стабилизирующимдиодом 18,Работа последовательного инверторатока со стабилизирующим диодом поясняется временными диаграммами (фиг,З).Обозначения на диаграммах соответствуютиндексам элементов силовой части инвертора, приведенной на фиг.1, На первой диаграмме показаны импульсы управлениятиристорами 2 - 5 инвертара, на второй - такдросселя фильтра 1 (входнай ток), натретьей - ток нагрузки 7, на четвертой - такстабилизирующего диода 9, на пятой - напряжение на тиристорах 2 - 5.Параллельный инвертор тока со стабилизирующим диодом 18 имеет меньшую установленную мощность элементов пасравнению с последовательным. Однако последовательный инвертор может выполняться многоячейковым (каждая ячейка имеетсвой коммутирующий конденсатор 8),Блок управления инвертором тока состабилизирующим диодом, реализующийспособ управления, содержит (фиг.5) датчик19 тока стабилизирующего диода 9 (18), усилитель 20, фильтр 21, устройство сравнения 22, источник задания уставки 23,задающий генератор 24, управляемый напряжением, распределитель импульсовуправления 25 и выходные каскады 26, 27,Датчик тока 19 включается в цепь стабилизи рующего диода 9 (18), э выходные каскадысоединены с управляющими переходамитиристоров 2 - 5 диагоналей моста инвертора,Реализация способа управления инвертором рассматривается на примере последовательного инвертора тока. Приизменении параметров нагрузки 7 инвертора изменяется так стабилизирующегодиода 9, Ток стабилизирующего диода 9измеряется датчикам тока 19. В усилителе20 сигнал датчика тока 19 усиливается дотребуемой величины, С выхода усилителя20 сигнал, пропорциональный току стабилизирующего диода 9, далее поступает нафильтр 21. Отфильтрованный сигнал с выхода фильтра 21 сравнивается в устройстве сравнения 22 с сигналом уставки,поступающим от источника задания устэвки23. С выхода устройства сравнения 22 сиг 5 10 15 20 25 30 3540 45 50 55 нал рассогласования поступает на управляющий вход задающего генератора 24. В соответствии с сигналом рассогласования с выхода устройства сравнения 22 изменяется выходная частота задающего генератора 24, Импульсы с выхода задающего генератора 24 через распределитель импульсов 25 и выходные каскады 26, 27, формирующие и усиливающие импульсы, поступают на управляющие электроды тиристоров 2- 5 диагоналей моста инвертора, При увеличении тока стабилизирующего диода 9 увеличивается сигнал рассогласования на выходе устройства сравнения 22, что приводит к уменьшению выходной частоты генератора 24 и снижению частоты подачи импульсов управления на тиристоры 2-5 инвертора. При уменьшении частоты инвертарэ он разгружается и происходит уменьшение тока стабилизирующего диода 9, При уменьшении тока стабилизирующего диода 9 с изменением нагрузки 7 сигнал рассогласования на выхода устройства сравнения 22 уменьшается, чта ведет к увеличению выходной частоты генератора 24 и частоты подачи импульсов управления на тиристоры 2-5 инвертара. При возрастании частоты инверторэ происходит ега загрузка, увеличивается так стабилизирующего диода 9.Нэ фиг;4 представлены нагрузачные характеристики параллельного инвертора тока са стабилизирующим диодом 18 (см.фиг,2). Обозначения соответствуют принятым на фиг.2. Характеристики соответствуют постоянной частоте подачи импульсов управления на тиристары 11 - 14 инвертара и следуащим ега параметрам: отношение индуктивнасти дросселя фильтра 10 к индуктивнасти коммутирующего дросселя 15 равно 100,волновое сопротивление контура коммутации р = 415/С 17 = 1,58, отношение выходной частоты инвертора к собственной частоте контура коммутации равно 0,67. Характеристики даны в относительных единицах. В качестве базовых величин выбраны напряжение источника питания, волновое сопротивление контура коммутации и период выходного напряжения инвертараПри изменении сопротивления нагрузки 16 инвертара в сторону увеличения при постоянной частоте увеличиваются амплитуда тока стабилизирующего диода 18 и время ега проводимости, так тиристаров 11-14. На холостом ходу (обрыв нагрузки 16) превышение токам тиристарав 11 - 14 тока номинального режима мажет составлять 40) время проводимости стабилизирующегодиода 18 увеличивается в 2,3 раза. При изменении сопротивления нагрузки 16 в сторону уменьшения от номинального режима (режима максимальной выходной мощности) происходит уменьшение времени проводимости стабилизирующего диода 18. Время проводимости стабилизирующего диода 18 в инверторе равно времени, предоставляемому тиристорам 11-14 для восстановления управляющих свойств. При управлении по предлагаемому способу стабилизируются величина тока стабилизирующего диода 18 и время его проводимости. В результате в широком диапазоне изменения параметров нагрузки 16 стабилизируются ток тиристоров 11-14 и время, представляемое им для выключения, Поддерживается оптимальное соотношение между реактивной и выходной активной мощностями инвертора,Способ управления обеспечивает повышение надежности и устойчивости работы инверторов тока со стабилизирующим диодом за счет стабилизации времени выключения тиристоров в широком диапазоне изменения параметров нагрузки, чтоуменьшает число срывов инвертирования, стабилизации тока тиристоров при уменьшении нагрузки,Предлагаемый способ управления дополнительно позволяет повысить КПД инвертора тока за счет поддержания оптимального соогношения активной и реактивной мощностей, снизить массогэбаритнце и стоимостные показатели инверторов за счет снижения установленной мощности вен тильного оборудования, коммутирующихдросселей и конденсаторов, улучшить условия пуска инвертора тока. Формула изобретения 10 Способ управления инвертором тока состабилизирующим диодом, заключающийся в формировании импульсов управления соответп вующих тиристоров инвертора, час.тоту подачи которых изменяЮт при 15 регулировании выходных электрических параметоов инвертора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы инвертора, измеряют ток стабилизирующего диода и формируют сигнал, про порциональный его величине, фильтруютполученный сигнал, формируют сигнал уставки и сравнивают его с отфильтрованным сигналом, в результате чего формируют сигнал рассогласования и указанное измене ние частоты подачи импульсов управленияна тиристоры инвертора осуществляют в зависимости от величины сигнала рассогласования, причем с росом тока стабилизирующего диода частоту подачи импульсов 30 управления уменьшают, при уменьшениитока стабилизирующего диода частоту подачи импульсов управления увеличивают.1690117 Ку, ЯСоставитель А. Чесноков Редактор Е, Хорина Техред М.Моргентал КоРРектоР Т,Малец аказ 3823 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5ьский комбинат "Патент", г. Чжгород, ул,Гагарина, 10одстненно-и