SU1251264A1 - Способ управлени трехфазным автономным инвертором напр жени с общим узлом коммутации - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и используетс  в системах управлени  вторичных источников электропитани . Цель изобретени  - увеличение КПД и повышение надежности работы инвертора. Способ реализуетс  устройством, в котором измер етс  напр жение источника питани  20, напр жение на коммутирующем конденсаторе (КК) 17, ток нагрузки на шунте 21, задаетс  врем  восстановлени . В блоке 25 вычисл етс  требуемое напр жение на КК I7 в соотL (Л с Ю ел to Од 4

Description

ветствии с выражением

Uc ( и/уЕс)/2 cos tg//LC)x U- -lx/I7C tg tg//LC -I , где t 1 - заданное врем  восстановлени ; L, С - индуктивность и емкость коммутирующей.цепи; U -- напр жение питани ; 1 - ток нагрузки. Напр жение Uc сравниваетс  с измеренным напр жением на КК 17 и в функции их разности регулируетс  задержка на включение силовых тирисI

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано при построении трехфазных тиристорных инверторов дл  систем электропривода переменного тока, вторичных источников питани 

и во многих других установках, где по слови м работы ток нагрузки и

питающее напр жение не остаютс  посто нными , а измен ютс  в широких пределах ,

Цепью изобретени   вл етс  увеличение КПД и повьшение надежности работы инвертора.

На чертеже изображена принципиаль на  схема трехфазного автономного инвертора напр жени  с устройством управлени , реализующим предлагае- кый способ.

Инвертор и устройство дл  реали- зации способа состо т , из щести си- гтовых тиристоров 1 - б и обратных диодов 7-12, двух коммутирующих тиристоров 13,14, включенных последовательно между анодной и катодной шиной питани  инвертора, двух ком- мyтиpyюш x дросселей 15, 16, включенных в анодную и катодную шины питани  инвертора, коммутирующего / конденсатора 17, включенного между средней точкой конденсаторного фильтра из конденсаторов 18, 19 и точкой соединени  коммутирующих тиристоров источника 20 питани  автономного инвертора и гаунта 21 дл  измерени  тока нагрузки.

Управление автономным инвертором напр жени  с общим узлом коммутации

торов 1-6 по отношению к включению коммутирующих тиристоров 13, 14. .Регулирование напр жени  на КК 17 осуществл етс  вследствие того,что узел коммутации содержит колебатель ный контур с односторонней проводимостью . При изменении задержки отпирани  соответствующего тиристора измен етс  анерги , потребл ема  коммутирующим устройством от источника питани . 1 ил.

осуществл етс  от вход щего в состав блока 22 управлени  блока 23 управлени  коммутирующими тиристорами , блока 24 управлени  силовыми тиристорами и блока 25 задержки.

Блок 25 задержки состоит из двух усилителей-26, 27, сумматора 28, интегратора 28, интегратора 29,

0

0

5

0

5

генератора 30 пилообразного напр жени , компаратора 31 и распределител  32 импульсов.

Способ управлени  реализуетс  тем, что измер етс  напр жение источника 20 питани , напр жение на коммутирующем конденсаторе 17, ток нагрузки на шунте 21, задаетс  врем  восстановлени  и в блоке 25 вычисл етс  требуемое напр жение на коммутирующем конденсаторе в соответствии с выражением

2-COS t,/f „ Г. т 2-соГ 7 Г с 7 «

где t - заданное врем  восстановлени ; L, С -индуктивность и емкость

коммутирующей цепи; и - напр жение питани ; ток нагрузки.

Напр жение U сравниваетс  с измеренным напр жением на коммутирующем конденсаторе и в функции их разности регулируетс  задержка на включение силовых тиристоров по отношению к включению коммутирующих тиристоров, что приводит к изменению напр жени  на коммутирующем конденсаторе таким образом, что разность вычисленного и истинного напр жений сводитс  к

пулю, т.е. регулирование напр жени  на коммутирующем конденсаторе осуществл етс  в замкнутой системе регулировани  .

В этой системе требуемое значени напр жени  на коммутирующем конденсаторе  вл етс  входным сигналом, а истинное значение напр жени  на коммутирующем конденсаторе - регулируемой величиной.

При низком напр жении питани  и больших токах нагрузки задержка импульса управлени  на соответствующи силовой тиристор автоматически устанавливаетс  большой, что вызывает значительную раскачку напр жени  на коммутирующем конденсаторе.

При высоком напр жении питани  врем  задержки мало, и напр жение на коммутирующем конденсаторе ограничиваетс  на уровне 1,5 U.

Сравнение рассчитанного напр жени  на коммутирующем конденсаторе и истинного значени  этого напр жени  происходит в блоке 25. Сравнение осуществл етс  сумматором 28. Разность этих напр жений с выхода сумматора 28 подаетс  на интегратор 29, а с его выхода - на схему формировани  временной задержки, котора  содержит компаратор 31 и генератор 30 пилообразного напр жени  и воздействует на истинное значение напр жени  на коммутирующем конденсаторе таким образом, чтобы эту разность свести к нулю.

Рассмотрим работу схемы в момент переключени  силового тиристора 1 на силовой тиристор 4. При отпирании коммутирующего тиристора 13 напр жение на коммутирующем конденсаторе .17 плюс на левой по схеме обкладке, за вычитом напр жени  U/2, прикла- дашаетс  к силовым тиристорам 1,3 и практически мгновенно запирает их. Конденсаторы 18 и 19  вл ютс  делител ми напр жени  на два, поэтому коммутирующий конденсатор 17 перезар жаетс  через конденсатор 19, дроссель 15 и тиристор 13. Через четверть периода собственных колебаний напр жение на обмотке коммутирующего дроссел  15 изменит знак.

Если теперь отпирать силовой тиристор 3, то коммутирующий тиристор 13 мгновенно запираетс , напр жение на коммутирующем конденсаторе зафик2512644

сируетс  на том уровне, который был достигнут в момент силово-, го тиристора 3. Энерги  коммутирующего дроссел  15 рассеетс  в контуре

5 коммутирующего дроссел  15, силового тиристора 3 и обратного диода 9,

Измен   временную задержку отпирающего импульса управлени  силового тиристора 3 относительно момента по10 дачи отпирающего импульса на коммутирующий тиристор 13, можно в широких пределах регулировать напр жение на коммутирующем конденсаторе 17, На последующих интервалах осуществл 15 етс  временна  задержка отпирани  силового тиристора, через который протекает полный ток нагрузки. Так на интервале, где включены силовые тиристоры 1, 2 и 3 - это силовой

20 тиристор 2, на интервале, где включены силовые тиристоры 2, 3 и 4 - силовой тиристор 3 и т.д.

Регулирование напр жени  на коммутирующем конденсаторе осуществл етс  вследствие того, что узел коммутации содержит в своем составе колебательный контур с односторонней проводимостью . При изменении задержки отпирани  соответствующего тиристора

измен етс  энерги , потребл ема  коммутирующим устройством от источника питани , за счет этого увеличиваетс  коэффициент полезного действи .и повьшаетс  надежность работы инвертора .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ управлени  трехфазным автономным инвертором напр жени  с общим узлом коммутации на тиристорах и конденсаторе, заключающийс  в том, что отпирающий импульс управлени  на

   силовой тиристор подают с задержкой относительно -отпирающего импульса на коммутируклдий тиристор, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  КПД и повышени  надежности работы инвертора, измер ют напр жение питани , напр жение на коммутирующем конденсаторе, ток нагрузки, задают врем  восстановлени  и вычисл ют требуемое напр жение U. на коммутирующем конденсаторе в соответствии с выражением

   2-COS tb//LC., ГТГ t.

   с 2 оГц7 .

   51251264 6

   где t - заданное врем  восстанов-и сравнивают его с измеренным напр лени ;жением на коммутирующем конденсаторе,

   L, С - индуктивность и емкостьа в функции их разности регулируют

   коммутирующего узла;задержку на включение силовых тирйси - напр жение питани ;s торов по отношению к включению ком1 - ток нагрузки,мутирующих тиристоров.