SU1628171A1

SU1628171A1 - Dc-to-ac converter

Info

Publication number: SU1628171A1
Application number: SU884615773A
Authority: SU
Inventors: Святослав Иосифович Шеленок; Павел Николаевич Сацукевич
Original assignee: Рижское Высшее Военно-Политическое Краснознаменное Училище Им.Бирюзова С.С.
Priority date: 1988-12-05
Filing date: 1988-12-05
Publication date: 1991-02-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , а частности к преобразовательной технике , и может быть использовано во вторичных источниках питани . Цель изобретени - упрощение преобразовател и улучшение массогабаритных показателей. Преобразователь содержит два инвертора 2 и 3 на магнитопроводах 4 и 5 с первичными обмотками 6 и 7 и вторичной обмоткой 8. В нормальном режиме работы быстродействующие ключи 22 и 23 посто нно замкнуты, ключ 24 переменного тока разомкнут. В случае аварии, например, в инверторе 2 блок управлени 1 размыкает ключ 22 и замыкает ключ 24, что обеспечивает отключение инвертора 2. Выходное напр жение поддерживаетс неизменным за счет подключени половины первичной обмотки 7 исправного инвертора 3 к аналогичной половине первичной обмотки 6 неисправного инвертора 2 посредством ключа 24. 1 ил.The invention relates to electrical engineering, and in particular to converter equipment, and can be used in secondary power sources. The purpose of the invention is to simplify the converter and improve the weight and size parameters. The converter contains two inverters 2 and 3 on the magnetic cores 4 and 5 with primary windings 6 and 7 and secondary winding 8. In normal operation, the high-speed switches 22 and 23 are permanently closed, the AC switch 24 is open. In the event of an accident, for example, in inverter 2, control unit 1 opens key 22 and closes key 24, which ensures that inverter 2 is turned off. The output voltage is kept constant by connecting half of the primary winding 7 of good inverter 3 to the same half of primary winding 6 of the failed inverter 2 using the key 24. 1 Il.

Description

1414

Оч ГО 00Pt Go 00

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к полупроводниковым преобразовател м электрической энергии, примен емым в установках бесперебойного питани .The invention relates to electrical engineering, in particular to semiconductor converters of electrical energy used in uninterruptible power supply installations.

Цель изобретени - упрощение преобразовател , улучшение массогабаритных характеристик.The purpose of the invention is to simplify the converter, to improve the weight and size characteristics.

На чертеже представлена схема преобразовател , в состав которого вход т два инвертора.The drawing shows a converter circuit, which includes two inverters.

Преобразователь содержит блок 1 управлени , инверторы 2 и 3, два магнитопро- вода А и 5, на которых намотаны соответственно первичные обмотки 6 и 7 и вторична обмотка 8, охватывающа одновременно оба магнитопровода и подключенна к приемникам (нагрузке) 9 электрической энергии. Каждый из инверторов 2 и 3 состоит из двух силовых ключей 10 и 11 (12 и 13), двух обратных диодов 14 и 15 (16 и 17), двух отсекающих диодов 18 и 19 (20 и 21), а также быстродействующего ключа 22 (23) посто нного тока. Одноименные по пол рности крайние выводы первичных обмоток 6 и 7 (в частности, начала обмоток, помеченные на чертеже точками) соединены между собой через ключ 24 переменного тока, а средние точки (отводы) этих обмоток подключены к отрицательному полюсу источника 25 питани , т.е. к первому входному выводу преобразовател . Одни концы силовых ключей 10 и 11 (12 и 13) инвертора 2 (3) соединены с анодами соответствующих обратных диодов 14 и 15(16 и 17) и подключены к концам первичной обмотки 6 (7). Катоды обратных диодов соединены с положительным полюсом источника 25 питани , т.е. с вторым входным выводом преобразовател . При этом свободные концы силовых ключей 10 и 11 (12 и 13) инвертора 2 (3) подключены к положительному полюсу источника через соответствующие отсекающие диоды 18 и 19 (20 и 21) и быстродействующий ключ 22 (23). Все ключи преобразовател выполнены на полностью управл емых полупроводниковых приборах (транзисторах).The converter contains a control unit 1, inverters 2 and 3, two magnetic conductors A and 5, on which primary windings 6 and 7 and secondary winding 8, respectively, are simultaneously wound around both magnetic cores and connected to electrical power receivers (load) 9. Each of the inverters 2 and 3 consists of two power switches 10 and 11 (12 and 13), two reverse diodes 14 and 15 (16 and 17), two cut-off diodes 18 and 19 (20 and 21), as well as a high-speed switch 22 ( 23) direct current. The polarity ends of the primary windings 6 and 7 of the same name (in particular, the beginnings of the windings marked with dots in the drawing) are interconnected via an AC switch 24, and the midpoints (taps) of these windings are connected to the negative pole of the power source 25, t. e. to the first input terminal of the converter. One ends of the power switches 10 and 11 (12 and 13) of inverter 2 (3) are connected to the anodes of the corresponding reverse diodes 14 and 15 (16 and 17) and connected to the ends of the primary winding 6 (7). The cathodes of the reverse diodes are connected to the positive pole of the power source 25, i.e. with the second input terminal of the converter. In this case, the free ends of the power switches 10 and 11 (12 and 13) of the inverter 2 (3) are connected to the positive pole of the source through the corresponding cut-off diodes 18 and 19 (20 and 21) and high-speed switch 22 (23). All converter keys are made on fully controlled semiconductor devices (transistors).

Выходы блока 1 управлени св заны с цеп ми управлени ключевых элементов преобразовател . Инверторы преобразовател идентичны по параметрам. Датчики состо ни инверторов включены в цепи (на чертеже не показаны) быстродействующих ключей 22 и 23 и своими выходами соединены с соответствующими входами блока управлени .The outputs of control unit 1 are connected to the control circuits of the key elements of the converter. Converter inverters are identical in parameters. The inverter status sensors are included in the circuits (not shown in the drawing) of the high speed switches 22 and 23, and their outputs are connected to the corresponding inputs of the control unit.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

В нормальном режиме работы быстродействующие ключи 22 и 23 инверторов 2 иIn normal operation, the high-speed switches 22 and 23 of the inverters 2 and

3 посто нно замкнуты, ключ переменного тока 24 разомкнут, блок 1 управлени обеспечивает поочередное замыкание и размыкание силовых ключей 10 и 11 (12 и 13)3 permanently closed, AC switch 24 is open, control unit 1 provides alternate shorting and opening of power switches 10 and 11 (12 and 13)

инверторов, в результате чего на первичных обмотках 6 и 7 формируютс переменные напр жени . При этом передача электрической энергии из источника 25 питани в нагрузку 9 осуществл етс через силовыеinverters, with the result that alternating voltages are generated on the primary windings 6 and 7. In this case, the transfer of electrical energy from the power source 25 to the load 9 is carried out through power

0 ключи 10-13 инверторов, а возврат свободно циркулирующей реактивной мощности - через обратные диоды 14-17.0 keys are 10-13 inverters, and the return of freely circulating reactive power through reverse diodes 14-17.

В случае аварии, например, в инверторе 2, обусловленной выходом из стро либоIn the event of an accident, for example, in inverter 2, due to an outage of either

5 потерей управл емости его силовых ключей , блок 1 управлени размыкает ключ 22 и замыкает ключ 24. При этом обратные диоды 14 и 15 инвертора 2 оказываютс запертыми напр жением источника 25 питани , а5, the loss of controllability of its power switches, the control unit 1 opens the key 22 and closes the key 24. In this case, the reverse diodes 14 and 15 of the inverter 2 turn out to be locked by the voltage of the power source 25, and

0 встречно-последовательно соединенные отсекающие диоды 18 и 19 предотвращают протекание тока в первичной обмотке 6 через цепи, образованные силовыми ключами 10 и 11 инвертора 2. Таким образом, неза5 висимо от состо ни силовых ключей 10 и 11 первична обмотка 6 инвертора 2 отсекаетс от его выхода, а сам инвертор 2 в дальнейшем не оказывает шунтирующего вли ни на источник 25 питани .0 counter-connected shut-off diodes 18 and 19 prevent the flow of current in the primary winding 6 through the circuits formed by the power switches 10 and 11 of the inverter 2. Thus, regardless of the state of the power switches 10 and 11, the primary winding 6 of the inverter 2 is cut off from it output, and the inverter 2 itself does not have a shunting effect on the power supply 25.

0 Выходное же напр жение преобразовател поддерживаетс неизменным за счет подключени правой (по чертежу) половины первичной обмотки 7 исправного инвертора 3 к аналогичной половине первичной обмот5 ки 6 неисправного инвертора 2 посредством ключа 24, Поскольку в структуре преобразовател средние отводы первичных обмоток 6 и 7 объединены в общую точку (подключены к одному и тому же входному выводу0 The output voltage of the converter is maintained unchanged by connecting the right (according to the drawing) half of the primary winding 7 of the working inverter 3 to the same half of the primary winding 6 of the failed inverter 2 by means of a key 24, Since in the converter structure the middle taps of the primary windings 6 and 7 are combined into common point (connected to the same input pin

0 преобразовател ), то при замкнутом ключе переменного тока 24 правые (по чертежу) половины первичных обмоток 6 и 7 соедин 1- ютс встречно-последовательно, вследствие чего образуетс цепь передачи0 converter), when the AC key 24 is closed, the right (according to the drawing) halves of the primary windings 6 and 7 are connected 1- counter-sequentially, as a result of which a transmission circuit is formed

5 электрической энергии с выхода исправного инвертора 3 на первичную обмотку 6 трансформатора 4 отключенного (неисправного) инвертора 2. При этом значение напр жени на приемниках электрической энергии5 of electrical energy from the output of the good inverter 3 to the primary winding 6 of the transformer 4 of the disconnected (faulty) inverter 2. The value of the voltage on the receivers of electrical energy

0 9 остаетс неизменным.0 9 remains unchanged.

Аналогичным образом преобразователь работает при исправном инверторе 2 и неисправном инверторе 3.Similarly, the converter operates with a good inverter 2 and a faulty inverter 3.

Таким образом,при равных функцио5 нальных возможност х предлагаемого и известного преобразователей конструкци трансформаторного узла предложенного преобразовател проще, так как в ней отсутствуют дополнительные обмотки, а их функции берут на себ соответствующиеThus, with equal functional possibilities of the proposed and well-known converters, the design of the transformer unit of the proposed converter is simpler, since there are no additional windings in it, and their functions are taken by the corresponding

полуобмотки первичных обмоток, вследствие чего он имеет меньшие массу, габариты и потери энергии.primary windings are half-wound, as a result of which it has a smaller mass, dimensions and energy losses.

Claims

Claims of the Inverter DC to AC converter comprising inverters, made according to a circuit with a middle point of a transformer connected to the first input terminal of the converter, alternating current keys and a control unit, each transformer covered by a common secondary winding power switches, two reverse diodes, two cutting diodes and a high-speed switch, one terminals of the power switches and reverse diodes of each inverter are connected to the extreme terminals of the first The transformer’s other windings, the other outputs of the reverse diodes are connected to the second input terminal of the converter, and the other outputs of the power switches are connected to the second input terminal through cutting diodes and a high-speed switch, characterized in that, in order to simplify, improve the weight and size characteristics, one of the extreme conclusions

the primary winding of the transformer of each inverter is connected to the extreme polarity of the extreme output of the primary winding of the transformer of the neighboring inverter via an AC switch.