Способ управления инвертором тока и устройство для его осуществления

(5 )М. Кл, Н 02 Р лено .17.03. 78(21) 2590457/24-0 8 присоединением зая оударственный коми СССР(71) Заявител КА НИЯ НИЯ ИНВЕРТОРОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТ ОСОБ УПРА СТРОЙСТВО 4) С ора 11 и 2 реализации этого способа бходимость в регулировадного напряжения и в достройстве для пуска инверго в ряде случаев примепособа управления привэкачества переходных изменении нагрузки и не Однако припоявляется неонии фазы выхопопнительном утора. Кроме тонение такого сдит к снижениюпроцессов при Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к автономным инверторам тока, выполненным на управляемых полупроводниковых элементах.Известен способ управления инвертором тока, содержащим коммутатор и компенсатор реактивной мощности, путем формирования серии управляющих импульсов от задающего генератора и подачи ее на вентили компенсатора, и серии управляющих импульсов, синхронизированных по фазе с выходным напряжением инвертора, и подачи ее на вентили коммуобеспечивает коммутационную устойчивость инвертора.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способуправления инвертором, содержащим ком 5мутатор, компенсатор, задающий генератор, датчик входного тока, шины переменного тока, коммутатора, путем формированиях двух серий управляющих импульсов,тосинхронизованных отзадающего генератора, и подачи их на вентили коммутатора и компенсатора 13.Однако инверторы, реализующие такойспособ управления в динамических режимах, имеют низкую коммутационную устойчивость плохое качество переходных процессов,Цель изобретения - повышение коммутационной устойчивости инвертора тока в динамических режимах работы.Поставленная цель достигается тем,что в способе управления инвертором, содержащим коммутатор, компенсатор, шиныпеременного тока, коммутаторазадающийО с генератор, датчик входного тока, путем формирования двух серий управдяюцих импульсов, синхронизованных от задеюшего генератора, и подачи их на вентили коммутатора и компенсатора. Формлруют дополнительную серию управпяюших импудь: сов, синхронизированных с переменным напряжением коммутатора в фазе, при которой угол опережения коммутатора соответствует минимально допустимой величине, и подают их на вентили коммутатора на время, при котором угол Опе= режения меньше допустимой величины, при этом фазу дополнительной серии импульсов регулируют в функции входного. тока инвертора.Устройство ддя управления, содержащее задаюший генератор, к выходам которого подключены формирователь импульсов компенсатора и формировательимпульсов коммутатора, шины переменного тока коммутатора датчик входного тока, снабжено допопнитедьным фор= мироватедем импульсов, подключенным выходом к формирователю импу;льсОБ ком-. мутаторе, одним входом - к цинам переменного тока коммутатора, е вторым входом - к датчику входного токе инвертора.Ка фиг, 1 представлена принципиадьнач электрическая схема параллельно пссдедоватедьного инвертора тока с уст ройством управления, реализуюшим предложенный способ; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема формирователя импульсов коммутатора и формирователя дополнительной серии импульсов, на фиг. 3 - диаграммы измекеция напряжения на тиристоре коммутатораи сигналов в схеме формирователя импудь сов коммутатора.Инвертор (фиг. 1) содержит дросседь1, подключенный одним вьводом к положительному полюсу источника питания, еф 5другим вь:Подом - к анодам тиристоров2,3 и 4 коммутатора, подключенных катодами к анодам других тиристоров 5, 6 и 7коммутатора. На стороне перемелноготокакоммутатора включены коммутирующиеконденсаторы 8-10, посдедоветельныеконденсаторы 11-13 и компенсирующиеконденсаторы 14-16. Параллельно компенсируюшим конденсаторам 14-16 подключен компенсатор реактивной моШности, состоящий из дроссепей 17-19и последовательно с ними включеннымитиристорами 20-2 5. Устройство управления содержит задающий генератор 26,. подипоченны к формирователю 27 импудьсов коммутаторе, к формироватед 10 -8 импуПсов компенсаторе и ф 03 мироватепь 29 допснитеьной серии ИМПУПЬСОВФорм.,роветепь импульсов дпя двух противофазных каналов коммутатора 27 (фиг. 2) содержит йезосмешаюшее устройство 30, спужешее для преобразования непрерывного сигнале регупятора во временной интервал задержки импульсов управления тиристорами относительно импульсов задаюнего генератора 26, и соединенный с задаюшим генератором 26 и формирователем 29 распределитедь ,1, служащий ддя распределения импудь= сов по противофазным укеналем. вьходь которого подключены каналам, усилителям 32 и 33, формируюших импудьсы управления тиристорами коммутатора, работаюших в противофазе 2 и 5, иди 3 и 6, иди 4 и 7 Йиг. 1), Формирователь 29 Дополнительной серии импульсов, служеший ддя формирования импудьсов асинхронной установки распределителя 31 Содержит последовательно включентые комператор 34 и формирователь 35.,репстевпенцье на иг, 3 диаГреммы содержат вь .одное переменное напряже.Чни е 36, имп" тьсы ОзедьпошеГО Генераторе, импульсы 38 фезосмешеюшего уСтройстве импульсы 39 и 40 формирователя допопнитепьцой серии, импульсыи 42 угпоавпюнтия. реддагееиое устройство управления, содержацее т енератор., езосме еощие узпь, распределители и выходкае усилители, выполнено .о многоканальной схеме, в каждом кенае которой формируют два противофезньх Импульса. Аналогичным образом устройство может быть вьшопнено по адноцп апьному принципу управления тиристорами преобразователя, Б качестве задеюцего генератора могут быть использованы Иироко известные схемы Генераторов;рямоугодьных импульсов, Фезосмецеошие устройства могут быть выполнены на основе регулируемых одновибра горов, бпокинг-генератора и других вариантов схем фезосмешения, вьопяемых по вертикальному принципу с разпичной формой кривой опорного напряжения Гредставденный ца 1 ИГ, 2 рЕСрЕДЕитЕлЬВЫПОДЕиЬЙ на основе 7-Х тргге",а,. Мокет состоять из нескольких триггеров при одноканаль1. Способ управления инвертором тока, содержащим коммутатор, компенсатор, датчик входного тока, задающий генератор, шины переменного тока коммутатора, путем формирования двух серий управляющих импульсов, синхронизированных 5 7449 ном исполнении. Выбор схемы распределителя зависит от принципа фазосмеще ния и элементной базы, на которой выполняется устройство. Схема может бьггь выполнена на других типах триг ,геров, имеющих входную догику, или на дешифраторах.Устройство работает следующим образомВ нормальных режимах работы преоб О разователя на выходе фазосмешаюшего устройства 30 формируются импульсы 38, передние фронты которых совпадают с обоими фронтами импульсов 37 генератора 26, а длительность их с. определяется сигналом регулятора (на чертеже не показано). Эти импульсы поступают на синхронизирующий вход С триггера распределителя 31. На входы о и К подаются противофазно сигналы 37. Переключение триггера происходит по заднему фронту импульсов 38 в моментыз и его состояние после очередного переключения определяется синхронной таблицей состояний ,7- К триггера, В 25 усидителях 32 и 33 под действием одного из фронтов выходного сигнала триггера формируются импульсы 41 и 42управления тиристорами. В результате формирование импульсов каждым из уси- ЗО дителей 32 или 33 происходит в моментыили 15 один раз за период основной частоты преобразователя. В этом случае угол опережения инвертора задается сигналом регулятора (на чертеже не 55 показано), который подается на фазосмещающее устройство 30, угол опереженияпри этом равенф, .Компаратор 29 и формирователь 35в это время формируют импульсы 39 и4940 из кривой напряжения 36 коммутатора в моменты соответствующие углуопережениядб. Поскольку импульсы39 и 40 отстают от заднего фронтаимпульсов 38, они не оказывают влияния45на работу триггера 31.В динамических режимах работы пр.образоватепя при увеличении нагрузкипроисходит резкое изменение формы кри 50вой напряжения 36 на коммутаторе. При этомкривая напряжения на тиристорах смешает,ся влево и уменьшается по аМплитуде (на фиг. 3 показана пунктиром), В результате угол опережения 8 уменьшаеч.55 ся до величины др, которая меньше допустимого знач ения, необходимого для восстановления вентильных свойств тиристора, что приводит к срыву инвер 02 6тора, Последнее вызывается также тем, что изменение формы кривой напряжения происходит достаточно быстро, а сигнал регулятора не успевает изменить задержку о импульсов 38 на требуемую величину.Введение в схему управления дополнительного формирователя 29 импульсов 39 и 40 позволяет устранить этот недостаток. Импульсы 39 и 40 формируются в определенной фазе по отношению к напряжению 36 и смешение этой кривой на угол Д -Я вызовет изменение фазы импульсов 39 и 40 на ту же величину Поэтому на асинхронные входы К и триггера 31 импульсы 39 и 40 поступают раньше импульсов 38 и триггер будет переключаться в моменты 1 и 1 соответствующие углу опережения Р дРассмотренное выше устройство обеспечивает повышенную коммутационную устойчивость инвертора, угол коммутации у которого равен нулю и поэтому угол. предоставляемый для восстановления (угол запирания) вентиля, равен углу опережения инвертора, В реальных цреобразоватепях угол коммутации может иметь величину, соизмеримую с углом опережения, Тогда в динамических режимах за счет уведичения угла коммутации угол, предоставляемый для восстановления вентиля уменьшается доУвеличины, при которой происходит срыв инвертирования. Ддя устранения указанного недостатка фазу доподнительньгх импульсов регулируют в функции входного тоха 5 . Причем большим величинам входного тока соответствуют большие угды опережения.Таким образом, осуществляя управление инвертором при уменьшении угла опережения до минимально-допустимой величины от дополнительной серии импульсов, синхронизированных с переменным напряжением на коммутаторе с помощью рассмотренного устройства, обеспечивается повышенная коммутационная устойчивость и повышенная надежность инвертора Формула изобретенияот задающего генератора, и подачи ихна силовые вентили коммутатора и компенсаторе, о т л и ч а ю ш и й с я тем.,что, с цепью обеспечения повышеннойкоммутационной устойчивости инвеоторав динамических режимах, формируют дополнительную серию управляющих импульсов синхронизированных с переменнымнапряжением коммутатора в фазе, прикоторой угол опережения коммутаторе 0соотватствуат минимально допустимойвеличина, и подают их на вентили коммутатора на время, при котором уголопережения меньше допустимой величины,2. Способ по и. 1, о т л и ч а Рош и й с я тем, что фезу дополнитель-ной серии импульсов регулируют в функ"ции входного тока ипвертора,3, Устройство для осуществления способа по пп. 1 и 2, содержащее коммута етордатчик входного токашины переменного тока коммутаторе, задающий генератор, к выходам которого подключеныформирователь импульсов компенсатораи формирователь импульсов коммутатора,о т л и ч а ю ш е. е с я тем, что онодополнительно содержит формировательимпульсов, подключенный выходом к формирователю импульсов коммутатора,одним входом - к шинам переменноготоке коммутатора а вторым входомк датчику входного токе инвертора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 2592.56, кл, Н 02 Р 13/18, 1968,2, Раскин Л. Я. Стабилизированныеавтономные инверторы тока на тиристорах, М"Знергия", 1970, с, 18-20,40-42, 46-50.3, Ковалева ф, К, и др. Стабилизированные автономные инверторы с синусоидальпым выходным напряжением. М3830/21 Тираж 783 По ЦНИИ ПИ Государственного комитета Спо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская н дписноССР д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4