SU623244A1 - Инвертор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области преобразовательной техники и может быть использовано в системах электропитани  и электропривода дл  преобразовани  посто нного напр жени  в переменное. Известны инверторы, содержащие р д преобразовательных  чеек с выходным пр моугольным напр жением, входы которых подключены к общим входным выводам, а выходы соединены последовательно 1. Известны устройства, содержащие р д преобразовательных тиристорных  чеек, входы которых подключены к общим входным выводам, а выходы соединены последовательно , и контуры принудительной коммутации , имеющие источник посто нного на пр жени , подключенный к основным тиристорам преобразовательных  чеек через распределительные тиристоры и переключающие элементы 2. Недостатком этих устройств  вл етс  наличие дроссельно-конденсаторной системы коммутации дл  каждого из распределительных тиристоров. Это приводит к существенному увеличению габаритов, массы, удорожанию устройства и уменьшению его КПД. Целью изобретени   вл етс  уменьщение габаритов, массы инвертора, удещевление и увеличение его КПД. Поставленна  цель достигаетс  тем,что в инверторе, содержащем р д преобразовательных тиристорных  чеек, входы которых подключены к общим входным выводам, а выходы соединены последовательно, и контуры принудительной коммутации, и.меющие источник посто нного напр жени , подключенный к основным тиристорам преобразовательных  чеек через распределительные тиристоры и переключающие элементы, переключающий элемент, например транзистор , выполнен общим дл  группы тиристоров . При этом между общей точкой соединени  распределительных тиристоров и входным выводом инвертора, противоположны.м входному выводу, к которому подсоединены основные тиристоры, может быть включен через дополнительный транзистор источник посто нного напр жени . В качестве этого источника может быть использован либо источник посто нного напр жени , вход щий в контуры принудительной коммутации основных тиристоров, либо дополнительный источник посто нного напр жени /

На фиг. 1 представлена принципиальна  электрическа  схема однофазного мостового инвертора; на фиг. 2 проиллюстрирована его. работа; на фиг. 3 - принципиальна  электрическа  схема однофазного полумостового инвертора.

Мостовой инвертор содержит, например, две преобразовательные тиристорные  чейки , одна из которых выполнена на тиристорах 1-4 и обратных диодах 5-8, втора  - на тиристорах 9-12 и обратных диодах 13-16. Входы  чеек подключены к общим входным выводам инвертора, а выходы  чеек соединены последовательно и подключены к выходным выводам инвертора. В контуры принудительной коммутации тиристоров 1-4 и 9-12 вход т распределительные тиристоры 17-24 и общие переключающие элементы, в качестве которых использованы транзисторы 25 и 26. Транзисторы 27 и 28  вл ютс  дополнительными и служат дл  выключени  распределительных тирмсторов 17-24. Источники посто нного напр жени , вход щие в контуры принудительной коммутации, представл ют собой, например, питающиес  от маломощного преобразовател  посто нного напр жени  на транзисторах 29 и 30 выпр мители на диодах 31,32 и на диодах 33, 34. Трансформаторы 35 и 36 вход т в преобразовательные тиристорные  чейки инвертора. Первичные обмотки этих трансформаторов подключены к преобразовательным мостам  чеек, вторичные обмотки соединены последовательно и образуют выход инвертора. Инвертор питаетс  от источника посто нного напр жени  ЕПИТ.

Работа инвертора проиллюстрирована на фиг. 2. По ос м абсцисс отложены текущие значени  времени. На фиг. 2, а показано выходное напр жение инвертора Ивенс,; на фиг. 26. и 2 в - выходные напр жени  преобразовательных тиристорных  чеек (на фиг. 2, б - напр жение на вторичной обмотке трансформатора 35, на фиг. 2, в - напр жение на вторичной обмотке трансфор матора 36); на фиг. 2.г-ш -управл ющие напр жени  - напр жени  на участках управл ющий электрод-катод тиристоров или база - э.миттер транзисторов инвертора (или токи через эти участки). Цифра слева от эпюры напр жени  (тока) нафиг. соответствует номеру элемента принципиальной схемы на фиг. 1. Эти напр жени  (токи) образуютс  системой управлени  инвертором , на фиг. 1 не показанной.

Рассмотрим ком.мутациютиристора 1 инвертора . Управл ющее напр жение тиристора 1 показано на фиг. 2, г (оно может быть непрерывным в отмеченном интервале времени или иметь в этом интервале вид коротких импульсов достаточно высокой частоты ). Управл ющее напр жение снимаетс  с тиристора 1 раньше момента запирани  плеча преобразовательного моста  чейки.

в котором этот тиристор находг1тс , -а интервал времени, равный гарантироваино.му времени запирани  тиристора 1. В течение этого интервала времени подаетс  управл ю5 щее напр жение на распределительный ти . ристор 17 (фиг. 2,д) и на транзистор 25 (фиг. 2,м). Тиристор 17 и транзистор 25 в этом интервале времени открыты. В течение этого интервала времени от выпр ми тел  на диодах 31, 32 (от конденсатора 37) протекает ток через сопротивление 38, транзистор 25, тиристор 17 и диод 5. Напр жение на конденсаторе 37 и сопротивление 38 выбираютс  такими, чтобы этот ток был бо.льше макси.мального значени  тока пер5 вичной обмотки трансформатора 35 в ci;aционарном и переходных режимах (сопротивление 38 может отсутствовать, и его роль могут играть сопротивлени  открытых транзистора 35, тиристора 17 и диода 5). В отмеченном интервале времени ток через 0 диод 5 протекает в пр мом направлении, и к тирнстору 1 приложено обратное напр жение , равное пр мому падению напр жени  на диоде 5 (пор дка 0,5 -1,5В). Этот и.цтервал времени выбираетс  равным вре2 мени, необходимому дл  гарантированного запирани  тиристора 1 при малом обратном напр жении (0,5-1,5В.) и во всем интервале рабочих температур окружающей среды. Так как через тиристор 1 ток прекращаетс  уже в начале этого интервала времени, 0 то через диод ,5 в этом интервале времени протекает ток, практически равный алгебраической разности тока через транзистор 25 (тиристор 17) и тока через первичную обмотку трансформатора 35.

Тосле. окончани  йгмпу.тьса, отпирающего транзистор 25, последний запираетс , и рабочий ток через тиристор 17 прекращаетс . Однако за счет обратных токов других распределительных тиристоров и тока утечки запертого транзистора 25 тиристор 17 может оставатьс  открытым, особенно при больщом числе преобразовательных  чеек. Поэтому после запирани  транзистора 25 подаетс  (с интервалом в несколько долей микросекунды или микросекунд) управл ющее напр жение на транзистор 27, отпирающее его (фиг. 2, в). В течение импульса этого напр жени  к тиристору 17 приложено обратное напр жение от выпр мител  на диодах 33 и 34 (от конденсатора 39) через открытый транзистор 27 и открытый тиристор 2 или диод 6, и к концу этого импульса тиристор 17 оказываетс  запертым.

Claims (2)

1. Аналогичным образом запираютс  и другие тиристоры инвертора. Основные тиристоры верхнего р да (на фиг. 1) запираютс  с помощью контуров принудительной коммутации, в которые вход т первый источник посто нного напр жени  (на фиг. 1 выпр митель на диодах 3 и 32), распределительные тиристоры 17-20 и общий элемент коммутации - транзистор 25. Дл  запирани  распределительных тиристоров 17-20 служат (Угорой источник посто нного напр жени  (на фиг, 1 выпр митель на диодах 33 и 34) и дополнительный транзистор 27. Аналогично в контуры принудительной коммутации основных тиристоров нижнего р да вход т второй источник посто нного напр жени , распределительные тиристоры 21-24 и общий элемент коммутации - транзистор 26. Дл  запирани  .распределительных тиристоров 21-24 служат первый источник посто нного напр жени  и дополнительный транзистор 28. Так как мощность, переключаема  транзисторами 25 и 26, должна быть достаточной дл  коммутации только одной преобразовательной  чейки, то, чем больше этих  чеек в инверторе (и, соответственно, чем .меньше мощ.ность одной  чейки мощности всего инвертора), тем меньше мощность транзисторов 25 и 26 выходной мопхргости инвертора. При мало.м числе тиристорных преобразовательных  чеек в инверторе транзисторы 27 и 28 могут быть заменены соцротивлени ми . На фиг. 3 приведена схема однофазного полу.мостового инвертора. Инвертор содержит , например, четыре преобразовательных  чейки, выполненные на тиристорах 40-47 и обратных диодах 48-55. В контуры принудительной коммутации тиристоров 40-47 вход т распределительные тиристоры 56-63, общий переключающий элемент - транзистор 64 и источник посто нного напр жени , например, питающийс  от преобразовател  посто нного напр жени  на транзисторах 65 и 66, выпр митель на диодах 67 и 68. Дл  коммутации распределительных тиристоров 56-63 использован дополнительный транзистор 69 и дополнительный источник посто нного напр жени , например выпр .митель на диодах 70 и 71. Анало1ичным образом могут быть выпо;:нены многофазные, в частности трехфа;5 Ь е мостовые и полумостовые инверторь:. Формула изобретени  1. Инвертор, содержащий р д преобразовательных тиристорных  чеек, входы которых подключены к общим входным выводам , а выходы соединены последовательно. И контуры принудительной коммутации, имеющие источник посто нного напр жени , подключенный к основным тиристорам прсоб разовательных  чеек через распределит(- Ьные тиристоры и переключающи.е элементы, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  габаритов, массы, удешевлени  и увеличени  КПД инвертора, переключающий элемент, .мер транзистор, выполнен общим дл  группы тиристоров. . 2.Инвертор по п. 1, отличающийс  те.м, что меж.ду общей точкой соединени  распределительных тиристоров п входны.м выводом инвертора, противоположным в.ходно .му выводу, к которому подсоединены основные тиристоры, включен через дополнитель-, ный транзистор источник посто нного напр жени . 3.Инвертор но п. 2, отличающийс , тем, что в качестве указанного источника посто нного напр жени  использован источник посто нного напр жени , вход щий в контуры принудительной коммутации основных тиристоров. 4. Инвертор по п.2. отличакт ипс тем. что в качестве указанного источника исполизован дополнительный источ} ик посто шюго напр жени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Патент Англии № 1354443, кл. Н 2 F, 1974.
2. 2.Патент США № 3392318, кл. 32 5, 1965.

   г гг Н л тV V и -т