RU1809520C - Автономный инвертор напр жени - Google Patents

Abstract

Использование: в преобразовательной технике. Сущность изобретени : устр-во содержит мост на тиристорах (1-4), управл ющие электроды которых через элементы гальванической разв зки (22-25) соединены с формировател ми импульсов (18, 20). В цепь диода (14) и конденсатора (27) включен импульсный тр-т тока (26), соединенный с распределителем импульсов (19). Частота формируемых инвертором колебаний может измен тьс  плавно от значени , близкого к О, до нескольких кГц регулированием частоты повторени  тактовых импульсов без изменени  параметров коммутирующей LC-цепи. 2 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относитс  к электротехнике , в частности к силовым устройствам.

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  снижение стоимости оборудовани  и потерь энергии в режиме холостого хода.

На фиг. 1 приведена принципиальна  схема предлагаемого инвертора напр жени ; на фиг. 2 даны временные диаграммы напр жений и токов инвертора, иллюстрирующие его работу.

Автономный инвертор напр жени  содержит мост на тиристорах 1-4 и диодах 5-8, подключенных встречно-параллельно тиристорам, коммутирующую LC-цепь, в состав которой вход т реактор 9 и конденса- тор 10, сглаживающий дроссель 11, дополнительный дроссель 12, диоды 13,14, выходной трансформатор 15, конденсатор фильтра 16, блок управлени , включающий генератор тактовых импульсов 17. первый формирователь импульсов тока 18, распределитель импульсов тока 19 и второй форми- рователь импульсов тока 20. Вход распределител  импульсов тока зашунтиро- взн резистором 21.

Управл ющие электроды синфазной пары тиристоров инвертора 1,2 через элементы гальванической разв зки 22, 23 св заны с первым, выходом второго формировател  импульсов тока 20, а синфазных тиристоров 3,4 через элементы гальванической разв зки 24, 25 - со вторым выходом второго формировател  импульсов тока. Кроме этого управл ющие переходы всех тиристоров инвертора 1-4 через упом нутые элементы гальванической разв зки 22-25 соединены .с выходом первого формировател  импульсов тока 18, вход которого соединен с выходом генератора тактовых-импульсов 17.

Вход распределител  импульсов 19 через импульсный трансформатор тока 26 подключен в цепь последовательно соединенных диода 14 и конденсатора 27. При этом между точками соединени  кондёнса- тора 27 и диода 14 и конденсатора фильтра 16 и сглаживающего дроссел  11 включен резистор 28.

В исходном состо нии тиристоры моста 1-4 выключены, конденсаторы 10, 16 и 27 зар жены до напр жени , равного напр жению источника питани . .

В момент времени ti (фиг. 2) генератор тактовых импульсов 17 блока управлени  формирует короткий импульс тока fo, который поступает на вход первого формировател  импульсов 18 и протекает через входные цепи всех четырех элементов гальванической разв зки 22-25. При этом создаютс  импульсы тока, которые поступают в цепи управл ющих электродов тиристоров

1-4, Отпирание тиристоров 1-4 обеспечивает шунтирование первичной обмотки транс- Форматора 15 и коммутирирующей LC-цепи 9, 10. При этом через коммутирующую LCцепь и вентили 1-4 и 5, 8 протекает короткий импульс тока ik синусоидальной формы.

В момент времени t2 ток коммутирующей LC-цепи Ik мен ет свое направление ц переходит в цепь диодов 5, 6 и 7,8. При этом

0 на тиристорах 1-4 создаетс  обратное напр жение , они выключаютс  и восстанавливают свои запирающие свойства.

В момент времени t3 ток коммутирующей LC-цепи снова мен ет свое нэправле5 ние и благодар  наличию остаточных носителей зар дов в, кремниевых переходах диодов протекает в обратном направлении, В момент времени t-q происходит выключение диодов 5, 6, и 7, 8, и на тиристорах 1-4

0 восстанавливаетс  пр мое напр жение Uv. Короткий импульс тока 2 коммутирующей LC-цепи переходит в цепь диода 14, конденсатора 27 и импульсного трансформатора 26. В. результате этого на вторичной обмотке

5 трансформатора 26 наводитс  короткий импульс напр жени , который поступает в цепь входа распределител  импульсов тока . 19, При этом второй формирователь импульсов 20 обеспечивает формирование корот0 кого импульса тока iyi на первом выходе, поступающего во входные цепи элементов гальванической разв зки 22, 23, При этом в цепи управл ющих электродов тиристоров 1, 2 по вл ютс  импульсы тока, обеспечива5 ющие их отпирание и подключение первичной обмотки выходного трансформатора 15 к конденсатору 10 через реактор 9 и конден- . сатору фильтра 14 через сглаживающий дроссель 11. С этого момента через тиристо0 ры 1, 2 протекает нагрузочна  составл юща  тока, на тиристорах 3, 4 и диодах 7, 8 имеетс  напр жение Uvi. а на выходе по вл етс  импульс напр жени  Квых.

В момент времени ts при срабатывании

5 генератора тактовых импульсов 17 на вход первого формировател  18 снова поступает короткий импульс тока lo. При этом импульс тока IOL протека  через входные цепи всех элементов гальванической разв зки 22-25,

0 обеспечиваетотпираниетиристоров3,4(тиристоры 1, 2 к этому моменту времени находились в открытом состо нии) и шунтирование цепи входа моста. В результате этого через силовые вентили инвертора

5 протекает результирующий ток нагрузки и коммутирующей LC-цепи 9, 10.

В момент времени te ток через вентили мен ет направление и переходит с тиристоров 1-4 в цепь диодов 5-8. При этом тири- сторы 1-4 выключаютс  и во врем 

протекани  тока через диоды происходит восстановление их запирающих свойств.

В момент времени п ток Ik через диоды . 5-8 подходит к нулю. Однако наличие оста- точных носителей зар дов в кремниевых 5 структурах диодов обуславливает их открытое состо ние и с этого момента времени ток ik протекает в обратном направлении.

В момент времени ts происходит вы- ключение диодов и импульс обратного тока 10 12 снова переходит в цепь диода 14, конден- . сатора 27 и протекает через первичную обмотку импульсного трансформатора тока 26. При этом на вторичной обмотке импульсного трансформатора наводитс  импульс 15 напр жени  положительной пол рности, который поступает на вход распределител  19. В результате этого обеспечиваетс  формирование импульса тока Iy2 на втором выходе формировател  20, поступающего во 20 входные цепи элементов гальванической разв зки 24, 25. При этом отпираютс  тири- сторы 3. 4 и первична  обмотка трансформатора 15 подключаетс  к конденсатору 10 через реактор 9 и конденсатору фильтра 14 25 через сглаживающий дроссель 11 со сменой пол рности напр жени  на ее выводах и вторичной обмотке.

В дальнейшем при срабатывании генератора тактовых импульсов 17 электромаг- 30 нитные процессы в инверторе будут повтор тьс ./

Таким образом, при работе предлагаемого инвертора напр жени -обеспечиваетс  преобразование посто нного 35 напр жени  в переменное формой, близкой к пр моугольной, и частотой, в 2 раза мень-- шей частоты импульсов на выходе генератора тактовых импульсов: При этом следует иметь в виду, что частота формируемых ин- 40 вертором колебаний может измен тьс  плавно от значени , близкого 0, до нескольких кГц регулированием частоты повторени  тактовых импульсов без изменени  параметров коммутирующей LC-цепи.45

Claims (1)

1. Формула изобретени  Автономный инвертор напр жени , содержащий мост на тиристорах со встречно- параллельно соединенными диодами, в диагональ переменного тока которого включена первична  обмотка выходного транс форматора, подключенный к входным выводам конденсатор фильтра, Последовательную коммутирующую LC-цепочку, конденсатор и два диода, а также блок управлени , состо щий из последовательно соединенных генератора тактовых импульсов и первого формировател  импульсов, отличающийс  тем, что, с целью снижени  стоимости оборудовани  и потерь энергии в режиме холостого хода, он снабжен сглаживающим дросселем, через который мост на тиристорах подключен к входным выводам, дополнительным дросселем , шунтирующим совместно с одним из диодов, включенным во встречном направлении , сглаживающий дроссель, четырьм  элементами гальванической разв зки, двум  резисторами, импульсным трансформатором и последовательно соединенными распределителем импульсов тока и вторым формирователем импульсов, каждый из двух выходов которого через элементы гальванической разв зки соединен с управл ющими электродами соответствующей синфазной пары тиристоров, причем управл ющие электроды всех тиристоров через элементы гальванической разв зки соединены с выходом первого формировател  импульсов , коммутирующа  LC-цепь подключена параллельно мосту и.парап- ле%нр цепи из последовательно соединенных другого диода, конденсатора и импульсного трансформатора, выходом подключенного к первому резистору и к входу распределител  импульсов, причем меж- ду точками соединени  конденсатора с упом нутым другим диодом и конденсатора фильтра со сглаживающим дросселем включен второй резистор.