Способ управления последовательным резонансным инвертором напряжения с диодами встречного тока

.мЛЕИ НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1 ЗЕ 1 А м совго тока мо па аправлением выхо(54) СПОСОБ УННМ РЕЗОНАНСНИЯ С ДИОДАМИ(57) Изобреттехнике, Целние надежносная цель дос ионно, и имеетна восстановтв ключей внеий параметровсрывы коммуается его наагруз сключаютс влен- обраинвертора. По гается следующио- ф Изобретенизовательной т льзова о тока послед ого инвертора на приме щ костного накоп Цель изобре нвертора при из дежности работы нении параметроНа фиг. 1 из ная схема инвер ния предлагаемо агрузки.ажена функциональ-а для осуществлео способа;н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР1175012, кл. Н 02 М 7/48, 1985.Беркович Е.И. и др, Тиристорныепреобразователи повышенной частотыдля электротехнологических установок.Л.: Энергоатомиздат, Ленинградскоеотделение, 1983, с, 144. ПРАВЛЕНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬ ЫМ ИНВЕРТОРОМ НАПРЯЖЕВСТРЕЧНОГО ТОКА ние относится к электр изобретения - повышеотносится к преобранике и может быть исстабилизации выходновательного резонанснапряжения, работаюв системе заряда емителя (ЕН) энергии.тения - повышение назом. Сначала определяют моменты пере хода выходного тока инвертора через нуль и в эти моменты времени формируют импульс длительностью, достаточ ной для восстановления запирающих свойств управляемых ключей. По окончании импульса начинают формировать развертывающий опорный сигнал. Сигнал управления формируют, сравнивая сигнал обратной связи по выходному току инвертора и опорный сигнал, и подают на тот управляемый ключ, пряе направление тока в которо инвертора, Поскольку сигнал управления формируется на основе данных о аФ мгновенных значениях только выходного тока, т.е. безынер гарантированное время ление запирающих свой зависимости от измене тации инвертора, повышдежность, 4 ил. временные диаграммы, поясняющие раб ту инвертора (где Цз, Нф и 0 11 напряжения на выходах соответствующих элементов а 0 10,у П 1 с,2 П ннапряжения на соответствующих выходах соответствую щих элементов); на фиг. 3 - однополупериодная схема последовательного инвертора напряжения с диодами встречного тока и разделенным коммутирующим реактором, на фиг. 4 - временные диаграммы работы инвертора, изображенного на фиг. 3, в режиме8325 20 3 150 цепрерыгцого тока (где э, э, напряжения соотнетстну 1 ощих .элемец ОБ) оИцвертор (Фиг. 1) содержит пос.педовательцо включенные источник 1 питания, управляемые ключи 2, и 3, шунтироваццые диодами 4 и 5, резонансный 1,С-контур, состоящий из реак тора 6 и конденсатора 7, переменную нагрузку 8, датчик 9 выходного тока ицнертора, датчик О полярности вы. ходцого тока, Формирователи 11.1 и 11.2 им 11 ульсов заданной длительности, элемент ИЛИ 12, генератор 13 развертывающего напряжения, выдели- тель 14 модуля сигнала датчика выходного тока иннертора, сумматор 15, регулятор 16, узел 7 сравнения и распрецелитель 18 импульсов управления.Инвертор (Фиг, 1) работает спедующим образом.Датчик тока 9. выполненный, например, в виде трансФорматора тока, Формирует сигнал, пропорциональный мгновенному значению выходного токаицвертора (Фиг. 2 а), Датчик О полярности выходного тока (1 ц 1 ВТ). вы. полценный например, ца двух одцопороговых компараторах с нулевым опор 1 ьм напряжением, соормирует сигнал логической единицы ца сБОем первом выходе при положительном направлении тока (Фиг. 2 б), при отрицательном направлении тока сигнал логической ециницы присутствует на втором выходе (Фиг. 2 н), таким образом, сигналы ця выходах ДПВТ всегда находятся в цротиноФазе. сиг 11 алы с выходов ДПВТ поступают на Формирователи 11.1 и 11.2 импульсов заданной длитльцости (ФИ), выполненные, например, по схеме Формирователя коротких импульсов по отрицательному Фронту входного сигнала, которые по отрицательному Фронту сигналов ДПВТ Формируют импульсы длительностью- : н,с (Фи."в 2 Г и ФиГ. 2 д), поступающие через элемент ИЛИ 12 на гене- ратор 13 развертывающего напряэ 1 сеция (ГРЕ 1), выполненного, например, по схеме генератора пилообразного напряжения. Импульсы, поступаюцие ня ГРН 13 синхронизируют его, сбрасывая выходные напряжения ГРН в нуль (Фиг, 2 е), Сигнал. датчика 9 тока поступает на выделитель 14 модуля сигналя датчика выходного,тока ицБертора (В), Бьц 1 олцеццсго, цяптэимерпо схеме днухполупериодного прецизионного Б.эпрямителя, С выхода ВМ 14сигцап, ра.вцый ябсол 1 отцому значениюсигнала датчика выходного тока ин-.нертора (Фиг, 2 ж), поступает в сумматор 15 осуществляющий Форм 11 ронание разности между сигналом ЦОбратной сн 51 зи ПО току и сиГналомП задания, сумматор может быть выдполцец по схеме, например, нычитателя-усилителя, С выхода сумматора 15разцостный сигнал поступает в регулятор 16, выполненный, например, посхеме ПИ-регулятора, Выходной сигналрегулятора 16 поступает ца одинвход узла 17 сравнения, ца второйвход которого поступает сигнал с Бы"хоца ГРН 13 (Фиг. 2 е), Узел 17 сравнения выполнен, например, по схемекомпаратора. В момент равенства наг. -ряжеция ГРН 13 и ныходцого напряжения регулятора 16 ца ныходе узла 17сравнения появляется напряжение логической единицы (Фиг. 2 з), котороепоступает на распределитель 18 импульсов управления, выполненный, например, по схеме селектора, и распределяющий поступа 1 ощие на его входимпульсы с вьгхода узла 17 сравненияв соответствии с сигнапами ДПВТ 10ца управляющие электроды упранляемь 1 хкл 1 очей 2 и 3 так, что при положительном направлении вьгходного токаицвертора и, следовательно, логической единице ца первом выходе ДПВТ 10,сигнал вкл 1 очеция подается на управляемый ключ 2 (Фиг. 2 и), а при отрицательном направлении тока и логической единиэте на втором .зыходеДПВТ 10 сигнал включения подается науправляемый кдцоч 3 (Фиг. 2 к). Израссмотрения Осуществления предла 1"аемого способа управления на примереодцополупериодной схемы последовательного ццнертора напряжения с диоДЯМИ ВСТРЕЧНОГО ТОКЯ ВИДНО ЧТО ПРИлюбом изменении частоты выходноготока ицвертора сигнал включения подается на управляемый ключ через времяце менее 1:,что искл 1 очает опрокидывание инвертора,ДЛя повышения надежности и КПД последовательного ицвертора напряжения целесообразно ограничивать скорость нарастания тока н управляемых ключах. С этой целью часть крммути-ессс 30 35 с 1/ Е 40 50 55 рующего реактора включается в цепь постоянного тока инвертора. Такое включение коммутирующего реактора помимо снижения д/дС ограничивает5 сквозные токи в ключах,Однополупериодная схема последовательного инвертора напряжения с диодами встречного тока и разделенным коммутирующим реактором изображена 10 на фиг. 3. Часть коммутирующего реактора может быть включена в цепь постоянного тоа (реактор 6.2 на фиг. 3), либо симметрично и последовательно с управляемыми ключами 15 (реактор 6.3 на фиг. 3). Инвертор (фиг, 3) работает следующим образом.Рассмотрим работу инвертора в ре" жиме непрерывного тока. Поясняющие диаграммы приведены на фиг, 4 для случая включения коммутирующего реактора 6.3.На фиг. 4 а представлен ток Предположим, что до момента времениработал ключ 3, На интервалеС, ток проводит диод 5. В момент времени ", на управляемый ключ 2 (фиг, 3) подается включающий сигнал . На фиг. 4 б показан ток управляемого ключа. Интервал С- Ссоответствует переходу тока с диода 5 встречного тока на управляемый ключ 2. Реактор 6.3 оказывается подключенным к источнику питания. Нарастание тока на ключе 2 происходит по закону, близкому к линейному:.вгде 1 - индуктивность реактора6.3,Б - напряжение источника питанияНарастание прямого напряжения на ключе 3 начинается в момент времениТаким образом, ток через ключ 3 прекратился в момент времени Св, а прямое напряжение прикладывается к ключу в момент времени й . Если допустить, что интервал времени Совсоответствует минимальному углу управления, равному где сд - круговая частота;- длительность импульса, формируемого формирователем импульсов заданйой длительности, то можно сделать вывод, что схемное время восстановления запирающих свойств ключа равно веосс "и+ 1 в -е/ где 1 е,ис - максимальный ток ключа,Таким образом, для обеспечения надежности работы инвертора при скачкообразном изменении нагрузки необходимо формировать импульс с длительностью, достаточной для восстановления запирающих свойств ключа с учетом действия индуктивностей, включенных в цепь постоянного тока.Включение части коммутирующего реактора в цепь постоянного тока снижает О 1/ЫТ ключей, ограничивает сквозные токи и позволяет уменьшить длительность импульса, ограничивающего минимальное время сдвига между током и напряжением без ухудшения надежности работы инвертора. Формула изобретения Способ управления последовательным резонансным инвертором напряжения с диодами встречного тока, выполненным на управляемых ключах, заключающийся в том, что определяют момент перехода выходного тока инвертора через нуль, формируют сигнал управления, равный разности сигнала задания и сигнала обратной связи, сравнивают сигнал управления с развертывающим напряжением, в момент равенства этих сигналов формируют сигнал включения управляемых ключей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности инвертора, при изменениях направления выходного тока инвертора прекращают подачу сигнала включения на управляемый ключ, в момент перехода тока через нуль заканчивают формирование развертывающего напряжения, формируют импульс длительностью, достаточ 1508325ной для восстановления запирающихсвойств управляемого ключа, в моментокончания которого начинают Формировать развертывающие напряжения, определяют направление выходного тока инвертора после перехода его черезнуль и подают сигнал включения цатот управляемый ключ, в котором совпадают направления прямого тока ивыходного тока инвертора.1508325 д) Составитель О.МещеряковаТехред М.Ходанич Корректор М.Васильев Редактор А.Ревин одписн Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужг л, Гагарина, 101 каз 5549/56 Тираж 647ИИПИ Государственного комитета п113035, Москва, Жзобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Раушская наб д. 4/5