Способ пуска параллельного инвертора тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при пуске параллельного инвертора тока. Целью изобретения является повьшение устойчивости и надежности пуска при работе инвертора нанагрузку с изменяющимися параметрами. Одновременно с процессом формирования пусковых импульсов непрерывно измеряют мгновенное значение напряжения на нагрузке 7 и аналоговый сигнал, пропорциональный этому напряжению , сравнивают в компараторе 15 с сигналом задатчика 14. R момент их равенства на выходе компаратора 15 формируется импульс запрета пусковых импульсов. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3902125/24-07 (22) 15.04.85 (46) 15.01.87. Бюл. Р 2 (71) Днепропетровский горный институт им. Артема (72) Г.Г. Пивняк, С.И. Выпанасенко и П.И. Швец (53) 621.316.727(088,8) (56) Толстов. N.Ã. Автономные инверторы тока. И.: Энергия, 1978, с.184.

Авторское свидетельство СССР

Ф 773901, кл. Н 02 Р 13/18, 1980..(54) СПОСОБ ПУСКА ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ИНВЕРТОРА ТОКА.ЛЮ 283916 A 1 (51)4 Н 02 И 7/48 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при пуске параллельного инвертора тока. Иелью изобретения является повьппение устойчивости и надежности пуска при работе инвертора на нагрузку с изменяннцимися параметрами.

Одновременно с процессом формирования пусковых импульсов непрерывно измеряют мгновенное значение напряжения на нагрузке 7 и аналоговый сигнал, пропорциональный этому напряжению, сравнивают в компараторе

15 с сигналом задатчика 14. В-момент их равенства на выходе компаратора

15 формируется импульс запрета пусковых импульсов. 3 ил. ограничивается классом применяемых тиристоров 2-5 и предельно допустимым напряжением на зажимах компенсирующего конденсатора 6. Предельные значения этих напряжений рассчитывают по параметрам квазиустановившегося режима работы инвертора. Перед пуском выход коммутатора 16 соединен с его первым импульсным входом. При подаче сигнала на включение инвертора его система управления (не показана) формирует первый управляющий импульс.

При этом включается например, пара тиристоров 2, 5, Образуется цепь для протекания тока в нагрузке 7 и компенсирующем конденсаторе 6. Так как активно-индуктивная нагрузка 7 совместно с компенсируннцим конденсатором 6 образуют колебательный контур, то напряжение на компенсирующем конденсаторе 6 изменяется по закону, близкому к синусоидальному. Следующу пару силовых тиристоров 3,4 инверторного моста, ранее находящуюся в выключенном состоянии, включают в момент t соответствующий максимальному мгновенному значению напряжения

U на компенсирующем конденсаторе 6 (фиг. 2). В этот момент ток компенсирующего конденсатора 6 равен нулю, а мгновенное значение тока нагрузки

7 по абсолютной величине равно мгновенному значению тока, потребляемого от источника питания инвертора. Так как угол запирания тиристоров 2-5 зависит от величины напряжения на компенсирующем конденсаторе 6, то включение тиристоров в момент, соответствующий максимальному мгновенному значению этого напряжения способствует увеличению угла запирания. Для получения пускового управляющего импульса датчиком 10 измеряют ток в цепи нагрузки инвертора, а датчиком 9 — ток, потребляемый инвертором от источника питания. Аналоговые сигналы, пропорциональные мгновенным значениям этих токов, поступают на входы компаратора 11.

В момент равенства по абсолютной величине мгновенных значений этих токов на выходе компаратора 11 формируют управляющий импульс, который через коммутатор 16 и усилитель 12 поступает на управляющие электроды тиристоров 3 и 4. Следующий пусковой управляющий импульс получают аналогичным образами подаютна тиристоры2 и 5. Далее процессыповторяются.

1 1283916

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам и устройствам пуска параллельного инвертора тока.

Цель изобретения — повышение устойчивости и надежности пуска при работе инвертора на нагрузку с изменяющимся параметрами.

На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего способ пуска па- 10 раллельного инвертора тока; на фиг.2— диаграмма процесса пуска; на фиг,3— зависимость б ;„ =Г(п).

Силовая часть параллельного инвертора тока (фиг. 1) содержит сглаживающий дроссель 1, включенный в цепь постоянного тока, тиристорный мост, собранный на тиристорах 2-5, включенные в цепь переменного тока инвертора, компенсирующий конденса- 20 тор 6 и активно-индуктивная нагрузка 7.

В состав устройства 8 пуска входит датчик 9 тока (шунт), включенный в цепь постоянного тока инвертора, датчик 10 тока нагрузки (безиндуктивный шунт), включенный в цепь

7 нагрузки. Датчики 9 и 10 подключены выходами к входам компаратора

11. Устройство 8 содержит также усилитель 12 управляющих импульсов, выходом соединенный с управляющими электродами тиристоров 2-5, датчик

13 напряжения нагрузки (трансформатор напряжения), включенный парал- 35 лельно с компенсирующим конденсатором 6, задатчик 14, дополнительный компаратор 1, коммутатор 16 с двумя импульсными входами и входом управления, причем датчик 13 напряжения наг- 40 рузки выходом подключен к первому входу дополнительного компаратора

15 на второй вход которого подключен выход задатчика 14, а выход дополнительного компаратора 15 подклю- 45 чен к входу управления коммутатора

16, на первый импульсный вход которого подключен выход компаратора 11, а выход коммутатора 16 подключен к входу усилителя 12 управляющих им- 50 пульсов.

Пуск параллельного инвертора тока обеспечивается пусковыми импульсами, формируемыми устройством 8 пуска. Перед пуском инвертора, используя за- 55 датчик 14, формируют сигнал задания, пропорциональный предельно допустимому мгновенному значению напряжения на нагрузке 7 11„р (фиг. 3), которое

i 283916

Одновременно с процессом форми рования пусковых импульсов непрерывно измеряют мгновенное значение напряжения на нагрузке 7, Аналоговый сигнал, пропорциональный этому напряжению, получают на выходе датчика .13 напряжения нагрузки, В компараторе 15 сравнивают сигнал поступающий с датчика 13 с аналоговым сигналом задатчика 14, В момент их 10 равенства на выходе компаратора 15 формируется импульс запрета, который поступает на вход управления коммутатора 16. При этом выход коммутатора соединяется с его вторым 15 импульсным входом и подача пусковых импульсов на тиристоры инвертора прекращается. В дальнейшем на второй импульсный вход коммутатора 16 поступают импульсы управления U>< 20 (фиг. 1), формируемые системой управления инвертора в соответствии с принятым способом управления, реализующим процесс самовозбуждения. Ин вертор работает в квазиустановившем- 25 ся режиме.

Исследование процесса пуска инвертора по предлагаемому способу для распространенного режима работы преобразователя, когда 9 „ =-ч5 (ф„- 30 угол нагрузки), выполненное на математической модели, показало что частота следования пусковых управляющих импульсов превышает частоту управляющих импульсов в квазиустановившемся режиме. Из анализа также следует, что минимальное значение угла запирания тиристоров на интервале пуска инвертора существенно зависит от числа пусковых управляющих импуль- 40 сов п, сформированных по предлагаемому способу. В качестве примера на фиг. 3 приведена зависимость 8,„=

f(n), полученная расчетным путем для значения добротности колебатель- 45 ного контура, образованного нагрузкой 7 и компенсирующим конденсатором 6, и равной О = 20, Видно, что преждевременное снятие пусковых управляющих импульсов приводит к умень- 511 шению угла запирания тиристоров„ снижению устойчивости пуска. В процессе пуска инвертора напряжение на нагрузке 7 возрастает, а при подаче пусковых управляющих импульсов после выхода процесса на квазиустановившийся режим напряжение превышает допустимые пределы и преобразователь отключается соответствующим устрой1 ством защиты, Существенное повышение напряжения на нагрузке 7 в квазиустановившемся режиме объясняется тем, что включение тиристоров в соответствии с рассмотренным способом выполняется с углом опережения Р = % /2 относительно кривой выходного напряжения. Действительно, в квазиустановившемся режиме отношение напряжения на нагрузке (компенсирующем конденсаторе 6) к напряжению источника питания инвертора равно

Uc

Бд 0,9 соя Ь

В режиме Р = /2 напряжение на компенсирующем конденсаторе 6, а следвательно, и на тиристорах инвертора велико и превышает допустимые пределы.

Подачу пусковых управляющих импульсов прекращают в момент выхода пускового процесса на квазиустановившийся режим, когда мгновенное значение напряжения на нагрузку 7 (U фиг. 3) достигает предельно-допустимого уровня (U» ). Этим обеспечивают достаточно большой угол запирания тиристоров и исключают перенапряжения. В квазиустановившемся режиме инвертор .работает с углом опережения

1< Т/2.

Длительность пускового процесса зависит от параметров нагрузки инвер- тора (индуктивности, активного сопротивления), которые в большинстве

1 случаев изменяются. Соответственно изменяется и момент выхода пускового процесса на кваэиустанощтвшейся режим. В известном способе и устройстве пуска (см. прототип) не предусмотре,но регулирование момента прекращения подачи управляющих импульсон. Поэтому при пуске инвертора на нагрузку с изменяющимися параметрами возможно опрокидывание инвертора, связанное с уменьшением угла запирания тиристоров или отключение преобразователя устройствами защиты вследствие возникающих перенапряжений. Предлагаемые способ и устройство для его осуществления позволяют прекратить подачу пусковых управляющих импульсов в момент выхода пускового процесса на квазиустановившийся режим. При этом повышается устойчивость и надежность пуска, сокращается число несостоявшихся пусков. кин рад

Р2

2 Я Ф Г б

Составитель С. Лузанов

Техред S.Kàäàð Корректор A. Тяско

Редактор А. Долинич

Заказ 7455/55 Тираж бб1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

5 12839

Формула изобретения

Способ пуска параллельного инвертора тока, заключающийся в том, что, с момента поступления сигнала пуска, формируют и поочередно падают на тиристоры параллельного инвертора тока пусковые импульсы, формируемые в моменты равенства входного тока параллельного инвертора тока и тока 10 нагрузки, снимают пусковые импульсы и подают основные импульсы управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности пуска при изменении нагрузки, измеряют напряжение на нагрузке, задают сигнал, соответствующий максимально допустимому напряжению на нагрузке, сравнивают указанные сигналы и в момент их равенства снимают пусковые импульсы и начинают подавать рабочие импульсы.