способ управления инвертором тока

Формула изобретения

Способ управления инвертором тока, работающим на нагрузку в виде параллельного колебательного контура, заключающийся в формировании и поочередной подаче импульса управления на вентили, формирующие прямую и обратную полуволны напряжения на нагрузке, отличающийся тем, что измеряют мгновенное значение напряжения на нагрузке, определяют моменты перехода мгновенного значения напряжения на нагрузке через нулевое значение, подают очередные импульсы управления на вентили в моменты перехода мгновенного значения напряжения на нагрузке через нулевое значение, задают интервал времени, измеряют интервал времени между моментами перехода мгновенного значения напряжения на нагрузке через нулевое значение, сравнивают измеренный интервал времени с заданным интервалом времени и при превышении измеренным интервалом времени заданного интервала времени подачу импульса управления на вентили прекращают.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах управления для установок индукционного нагрева.

Известен способ управления инвертором тока, работающим на нагрузку в виде параллельного колебательного контура, заключающийся в формировании и поочередной подаче импульсов управления на вентили, формирующие прямую и обратную полуволны напряжения на нагрузке (А.с. 1624638 СССР, МКИ H 02 M 7/523. Инвертор тока/ Дзлиев С.В., Силкин Е.М., Качан Ю.П. и др. // БИ N 4, 1991).

Недостатком способа управления является узкая область применения. Способ управления нельзя использовать в инверторах тока на полностью управляемых вентилях с обратным шунтированием.

Известен способ управления инвертором тока, работающим на нагрузку в виде параллельного колебательного контура, заключающийся в формировании и поочередной подаче импульсов управления на вентили, формирующие прямую и обратную полуволны напряжения на нагрузке (А.с. 1758812 СССР, МКИ H 02 M 7/523. Параллельный инвертор тока/ Силкин Е.М., Дзлиев С.В., Качан Ю.П. и др. // БИ N 32, 1992).

Недостатком способа управления является узкая область применения. Способ управления нельзя использовать в инверторах тока на полностью управляемых вентилях с обратным шунтированием.

Известен способ управления инвертором тока, работающим на нагрузку в виде параллельного колебательного контура, заключающийся в формировании и поочередной подаче импульсов управления на вентили, формирующие прямую и обратную полуволны напряжения на нагрузке (А.с. 1624637 СССР, МКИ H 02 M 7/523. Инвертор тока / Дзлиев С.В., Силкин Е.М., Качан Ю.П., и др. // БИ N 4, 1991).

Данный способ управления инвертором тока выбирается в качестве прототипа.

Недостатком способа управления является узкая область применения. Способ управления нельзя использовать в инверторах тока на полностью управляемых вентилях с обратным шунтированием.

Изобретение направлено на решение задачи расширения области применения, что является целью изобретения.

Указанная цель достигается тем, что в способе управления инвертором тока, работающим на нагрузку в виде параллельного колебательного контура, заключающемся в формировании и поочередной подаче импульсов управления на вентили, формирующие прямую и обратную полуволны напряжения на нагрузке, измеряют мгновенное значение напряжения на нагрузке, определяют моменты перехода мгновенного значения напряжения на нагрузке через нулевое значение, подают очередные импульсы управления на вентили в моменты перехода мгновенного значения напряжения на нагрузке через нулевое значение, задают интервал времени, измеряют интервал времени между моментами перехода мгновенного значения напряжения на нагрузке через нулевое значение, сравнивают измеренный интервал времени с заданным интервалом времени и при превышении измеренным интервалом времени заданного интервала времени подачу импульсов управления на вентили прекращают.

Существенным отличием, характеризующим изобретение, является расширение области применения. Способ управления можно использовать в инверторах тока на полностью управляемых вентилях с обратным шунтированием. При управлении по заявляемому способу на вентилях, формирующих прямую и обратную полуволны напряжения на нагрузке, отсутствует обратное напряжение, что и позволяет использовать вентили, не имеющие обратных блокирующих свойств.

Расширение области применения является полученным техническим результатом, обусловленным новыми действиями и порядком их осуществления в способе управления, т. е. отличительными признаками. Таким образом, отличительные признаки заявляемого способа управления инвертором тока являются существенными.

На фиг. 1 приведена схема устройства для реализации способа управления, на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие способ.

Способ управления инвертором тока, работающим на нагрузку в виде параллельного колебательного контура, реализуется следующими действиями. Формируют и поочередно подают импульсы управления на вентили, формирующие прямую и обратную полуволны тока в нагрузке. Причем измеряют мгновенное значение напряжения на нагрузке, определяют моменты перехода мгновенного значения напряжения на нагрузке через нулевое значение, подают очередные импульсы управления на вентили в моменты перехода мгновенного значения напряжения на нагрузке через нулевое значение, задают интервал времени, измеряют интервал времени между моментами перехода мгновенного значения напряжения на нагрузке через нулевое значение, сравнивают измеренный интервал времени с заданным интервалом времени и при превышении измеренным интервалом времени заданного интервала времени подачу импульсов управления на вентили прекращают.

Устройство для реализации способа управления инвертором тока (фиг. 1) содержит подключенный к входным выводам через дроссель фильтра 1 однофазный мост на четырех вентилях 2-5 с нагрузкой в виде параллельного колебательного контура, образованного индуктором 6 и коммутирующим конденсатором 7, последовательную цепь из датчика мгновенного значения напряжения на нагрузке 8, нуль-органа 9, триггера 10 и выходного каскада 11, подключенного к управляющим электродам вентилей, формирующих прямую полуволну напряжения на нагрузке, второй выходной каскад 12, соединенный с управляющими электродами вентилей, формирующих обратную полуволну напряжения на нагрузке, вход которого соединен с вторым выходом триггера, генератор пилообразного напряжения 13, вход которого соединен с выходом нуль-органа, а второй вход подключен к выходу триггера, второй генератор пилообразного напряжения 14, вход которого соединен с выходом нуль-органа, а второй вход подключен к второму выходу триггера, источник задающих напряжений 15, схему ИЛИ 16, компараторы 17, 18, входы которых соединены с выходом источника задающих напряжений, вторые входы подключены к выходам генераторов пилообразного напряжения соответственно, а выходы соединены с входами схемы ИЛИ, выход которой подключен к вторым входам выходных каскадов.

При управлении инвертором тока по заявляемому способу управления обратное напряжение на вентилях отсутствует, т.к. включение и выключение очередных вентилей осуществляется в моменты перехода мгновенного значения напряжения на нагрузке через нулевое значение. При нарушении колебательного режима работы подачу импульсов управления на вентили прекращают, что также исключает возможность появления обратного напряжения на вентилях.

Устройство для реализации способа управления работает следующим образом. В моменты перехода мгновенного значения напряжения на нагрузке через нулевое значение нуль-орган 9 по сигналу датчика мгновенного значения напряжения 8 формирует короткий импульс синхронизации, переключает триггер 10 в новое состояние и обнуляет генераторы пилообразного напряжения 13, 14. Соответствующий выходной каскад 11 и 12 включает вентили, формирующие следующую полуволну напряжения на нагрузке, и выключает вентили, работающие на предыдущем интервале. При переходе триггера 10 в новое состояние запускается соответствующий генератор пилообразного напряжения 13 или 14 и напряжение на его выходе линейно нарастает. При нарушении колебательного режима работы, т. е. при превышении измеренным интервалом времени заданного интервала времени, напряжение на выходе соответствующего генератора пилообразного напряжения 13 или 14 превысит заданный источником задающих напряжений 15 уровень. В результате срабатывает соответствующий компаратор 17 или 18 и происходит отключение через схему ИЛИ 16 выходных каскадов 11, 12. Таким образом, прекращается подача импульсов управления на вентили 2-5 инвертора тока.

На временных диаграммах (фиг. 2): 1 - импульсы синхронизации на выходе нуль-органа 9; 2, 3 - импульсы на выходах триггера 10; 5, 6 - напряжения на выходах генераторов пилообразного напряжения 13, 14; 6 - напряжение на выходе источника задающих напряжений 15.

Временные диаграммы соответствуют нормальному режиму работы инвертора тока.

По сравнению с прототипом расширяется область применения способа управления инвертором тока. При отсутствии обратного напряжения на вентилях во всех возможных режимах работы допустимо использование в инверторе тока полностью управляемых вентилей с обратным шунтированием.