SU983943A1

SU983943A1 - Self-sustained inverter

Info

Publication number: SU983943A1
Application number: SU813261731A
Authority: SU
Inventors: Александр Константинович Белкин; Виктор Эмильевич Дель; Рамиль Абзалович Закиров; Владимир Борисович Миков; Александр Николаевич Сухарев; Евгений Никитович Клименков
Original assignee: Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе
Priority date: 1981-03-18
Filing date: 1981-03-18
Publication date: 1982-12-23

Description

(.54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР(.54) AUTONOMOUS INVERTER

Изобретение относитс к электротехнике и может быть применено в устройствах вентильных преобразователей,The invention relates to electrical engineering and can be applied in devices of valve converters,

Известен автономный инвертор, содержащий силовые тиристоры, коммутирующий конденсатор и.контур рекуперации с вентилем, датчик напр жени , источник эталонного сигнала, блок сравнени , элемент И и генератор управл ющих импульсов . .A self-contained inverter is known, which contains power thyristors, a switching capacitor and a recovery circuit with a valve, a voltage sensor, a reference signal source, a comparison unit, an AND element, and a control pulse generator. .

Недостатком этого инвертора вл етс низка надежность, обусловленна возможностью срыва инвертора при пуске и в процессе работы.The disadvantage of this inverter is low reliability, due to the possibility of the inverter disrupting during start-up and during operation.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс автономный .инвертор, содержащий тиристорный мост состо щий из четырех тиристорных плеч, катоды анодной группы которого подключены к выводам коммутирующего конденсатора обратный диод, KOMiviyтирующий двухобмоточный трансформатор один вывод первичной обмотки которого подключен к общему выводу анодной группы тиристоров моста, а другой ее вывод подключен.к одному выводу фильт рового конденсатора Я к одному выводу дроссел , другой вывод которого .предназначен дл .подключени к положительному полюсу источника питани , отрицательный полюс которого предназначен дл подключени к другому выводу нагрузки и общей точке катодной группы тиристорного моста f2The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is an autonomous. Inverter containing a thyristor bridge consisting of four thyristor arms, the cathodes of the anode group of which are connected to the outputs of the switching capacitor reverse diode, KOMiviytiruyushchy two-winding transformer one output of the primary winding which is connected to the common output of the anodic group of the thyristors of the bridge, and its other output is connected. To one output of the filter capacitor I to one output of the throttle, the other output of which .podklyucheni are dedicated to the positive pole of a power supply, whose negative pole is intended for connection to the other terminal of the load and the common point of the cathode of the thyristor bridge group f2

Недостатком известного инвертора вл етс низка надежность, обусловленна возможностью выхода из стро элементов инвертора в случае пробо The disadvantage of the known inverter is low reliability due to the possibility of failure of the inverter elements in the event of a breakdown.

10 обратного диода.10 reverse diode.

Целью изобретени вл етс повышение надежности инвертора.The aim of the invention is to increase the reliability of the inverter.

Поставленна цель достигаетс тем, что инвертор снабжен дополни15 тельным обратным диодом, активным делителем напр кени и двум одинаковьпли каналами, каждый из которых содержит первый и второй резисторы, конденсатор, стабилитрон и тиристор20 ный оптрон, причем активный делитель напр жени подключен параллельно цепочке из последовательно-согласно включенных основного и дополнительного обратных диодов, отрицательный The goal is achieved by the fact that the inverter is equipped with an additional reverse diode, an active voltage divider and two identical channels, each of which contains the first and second resistors, a capacitor, a zener diode and a thyristor optocoupler, and the active voltage divider is connected in parallel to a chain of series according to the included primary and secondary reverse diodes, negative

25 полюс которой подключен к общей точке фильтрового конденсатора и дроссел , положительный полюс этой цепочки через вторичную обмотку коммутирующего трансформатора подключен к общему выводу катодной группы моста, в каждом канале анод стабилитрона подключен к одному выводу конденсатора и катоду светрдиода о трона, анод которого через первый резистор подключен к другому вывод конденсатора, катоду стабилитрона одному выводу второго резистора, а стабилитрона одного канала подключен к положительному полюсу цепочк из последовательно соединенных осг новного и дополнительного обратных |диодов, анод .стабилитрона другого канала подключен к другому выводу второго резистора одногоканала, с ней точке активного делител напр жени и точке соединени катода и анода основного идополнительного абратйых диодов, другой вывод второго резистора другого канала подключен к общей точке фильтрового конденсатора и дроссел , тиристоры оптронов одного и другого каналов соединены согласно в последователь ную цепочку, предназначенную дл подключени к блоку управлени р защиты. На чертеже представлена схема а тономного инвертора. Инвертор содержит блок 1 управл ни и защиты, выходом подключенный к управл ющим переходам тиристорных плеч моста 2, содержащего четыре тиристорных плеча 3 - 6, катоды анодной группы которого подключены к садному и другому выводу коммутирующего конденсатора 7, коммутирующий трансформатор 8 с первичной 9 и вторичной 10 обмотками, фил ровый конденсатор 11, одним выводом подключенный через первичную обмотку 9 коммутирующего трансформатор 8-к общей точке анодной группы мост 2, а другим выводом фильтровый конденсатор через нагрузку 12 подключен к общей точке анодной групЛы моста 2 и отрицательному полюсу источника 13 питани , положительный полюс которого через дроссель 14 подключен к одному выводу фильтрового конденсатора 11. Основной обратный диод 15 анодом через вторичную обмотку 10 коммутирующего трансформатора 8 подключен к отрицательному полюсу источника 1-3 питани , катод основного обратного диода 15 через анод дополнительного обратного диода 16 подключен к ойному выводуфильтровального конденсатора 11. Активный делитель напр жени с одним 17 и другим 18, плечами под ключей параллельно последовательно включенным -основному 15 и дополнительному .16 обратным диодам. Аноды стабилитронов 19 и 20 одного и другого каналов подключены к одним выводам конденсаторов 21 и 22 каждого канала соответственно. Другие выводы конденсаторов 21 и 22 каждого каналов подключены к като дам стабилитронов 19 и 20, одним Выводам вторых резисторов 23 и 24 и другим выводам первых резисторов 25 и 26 соответственно. Одни вывод первых резисторов 25 и 26 в каждом канале подключены через аноды светоДиодов оптронов 27 и 28 к анодам стабилитронов 19 и 20 соответственно . Тиристоры оптронов 27 и 28 одного и другого каналов включены согласно в последовательную цепочку, подключенную к блоку 1 управлени и защиты. Другой.вывод второго резистора 23 одного канала подключен к аноду стабилитрона 20 другого канала, средней точке соединени плеч 17 и18 активного делител напр жени и к точке соединени анода и катода соответственно дополнительного 16 и основного 15 обратных диодов. Другой вывод йторого резистора 24 другого канала подключен к отрицательному полюсу цепочки из iпocлeдo- вательно соединенных ocHOBiroro 15 и дополнительного 16 обратных диодов, положительный полюс которой подключен к аноду стабилитрона 19 одного канала. Устройство работает следующим образом . В нормальном режиме напр жение фильтрующего конденсатора 11 прикладываетс к основному 15 и дополнительному 16 обратным диодам и равномерно по ним делитс плечами 17 и 18 активного делител напр жени . Напр жение на обратных диодах -15 и 16 приводит к срабатыванию оптронов 27 и 28 обоих каналов, что обеспечивает включение блока 1 управлени и защиты. .В процессе работы инвертора пол рность напр жени на первичной 9 и вторичной 10 обмотках коммутирующего трансформатора 8 мен етс на противоположную. Как только это напр жение на вторичной обмотке 10 Станет выше,суммы напр жений фильтрового конденсатора 11 и нагрузки 12, включаютс обратные основной 15 и дополнительный 16 диоды, сбрасыва реактивную энергию с коммутирующего трансформатора 8 на фильтровый конденсатор 11и нагрузку 12, ограничива рост напр жени на элементах схемы. 1. , Ток через соответствующие плечи моста 2 резко спадает до нул и мост запираетс . Пары тиристорных плеч 3, 5 и 4,6 моста 2 работают поочередно . Посто нные времени зар да конденсаторов 21 и 22 одного и другого каналов выбраны такими, что при минимальной частоте инвертора, ток через светодиоди оптронов 27 и 28 обоих каналов не меньше тока их выключени .The 25 pole of which is connected to the common point of the filter capacitor and the throttles, the positive pole of this chain through the secondary winding of the switching transformer is connected to the common output of the cathode group of the bridge, in each channel the anode of the Zener diode is connected to one output of the capacitor and the cathode of the LED of the throne, the anode of which through the first resistor connected to another capacitor lead, the Zener diode cathode to one lead of the second resistor, and the Zener diode of one channel connected to the positive pole of the chains in series with The connected main and additional reverse diodes, the anode of the stabilizer of another channel is connected to another output of the second single-channel resistor, with it the active voltage divider point and the connection point of the cathode and anode of the main and additional abrasive diodes, another output of the second resistor of the other channel is connected to a common point filter capacitor and throttle, the thyristors of the optocouplers of the one and the other channels are connected according to a serial chain, designed to be connected to the control unit p of the protection. The drawing shows a diagram of the toner inverter. The inverter contains a control and protection unit 1, an output connected to the control transitions of the thyristor shoulders of bridge 2, containing four thyristor arms 3 - 6, the cathodes of the anode group of which are connected to the garden and other terminals of the switching capacitor 7, the switching transformer 8 with the primary 9 and the secondary 10 winding, filter capacitor 11, one output connected through the primary winding 9 of the switching transformer 8-to the common point of the anode group of bridge 2, and the other output of the filter capacitor through the load 12 connected to the common point of the anode group of the bridge 2 and the negative pole of the power source 13, the positive pole of which through the choke 14 is connected to one output of the filter capacitor 11. The main reverse diode 15 of the anode through the secondary winding 10 of the switching transformer 8 is connected to the negative pole of the power supply source 1-3, the cathode the main reverse diode 15 through the anode of the additional reverse diode 16 is connected to the oiyny output of the filter capacitor 11. An active voltage divider with one 17 and another 18, shoulders under the keys of the pairs llelno consistently included -Basic 15 and the additional .16-wheeling diodes. The anodes of the Zener diodes 19 and 20 of the one and the other channels are connected to the same terminals of the capacitors 21 and 22 of each channel, respectively. The other terminals of the capacitors 21 and 22 of each channel are connected to the Zener diode catches 19 and 20, one Terminal of the second resistors 23 and 24, and the other terminals of the first resistors 25 and 26, respectively. One output of the first resistors 25 and 26 in each channel is connected through the anodes of the LEDs of the optocouplers 27 and 28 to the anodes of the zener diodes 19 and 20, respectively. The thyristors of the optocouplers 27 and 28 of the one and the other channels are connected according to a serial circuit connected to the control and protection unit 1. Another output of the second resistor 23 of one channel is connected to the anode of the Zener diode 20 of another channel, the midpoint of the connection of the shoulders 17 and 18 of the active voltage divider, and the connection point of the anode and cathode, respectively, of the additional 16 and main 15 reverse diodes. Another pin of the second resistor 24 of the other channel is connected to the negative pole of the chain of i-series connected ocHOBiroro 15 and an additional 16 reverse diodes, the positive pole of which is connected to the anode of the Zener diode 19 of the same channel. The device works as follows. In the normal mode, the voltage of the filter capacitor 11 is applied to the main 15 and an additional 16 reverse diodes and is evenly divided by the shoulders 17 and 18 of the active voltage divider. The voltage on the reverse diodes -15 and 16 leads to the operation of the optocouplers 27 and 28 of both channels, which ensures the inclusion of the control and protection unit 1. During the operation of the inverter, the polarity of the voltage on the primary 9 and secondary 10 windings of the switching transformer 8 is reversed. As soon as this voltage on the secondary winding 10 becomes higher, the sum of the voltages of the filter capacitor 11 and the load 12, the reverse main 15 and an additional 16 diodes turn on, dropping the reactive energy from the switching transformer 8 to the filter capacitor 11 and the load 12, limiting the voltage rise to circuit elements. 1. The current through the respective shoulders of the bridge 2 drops sharply to zero and the bridge is locked. Pairs of thyristor shoulders 3, 5, and 4.6 of bridge 2 work alternately. The constant charging times of the capacitors 21 and 22 of one and the other channels are chosen such that at the minimum frequency of the inverter, the current through the LEDs of the optocouplers 27 and 28 of both channels is not less than the current of switching them off.

Благодар этому включение основного 15 и дополнительного 16 обратных диодов не приводит к выключению оптронов, что обеспечивает нормальное функционирование 1 управлени и защиты и инвертора в целом.Due to this, switching on the main 15 and additional 16 reverse diodes does not turn off the optocouplers, which ensures the normal operation of 1 control and protection and the inverter as a whole.

Если же 1В процессе работы инвертора произойдет выход из стро основного 15 и дополнительного 16 обратных диодов, то один или оба оптроны 27 и 28 выключаютс , что приведет к отключению блока 1 управлени и защиты. При этом на тиристорные плечи моста 2 импульсы уп- равлени не поступают, поэтому предотвращаетс срыв инвертора и разрушение элементов схемы. , Применение предлагаемого изобретени позвол ет повысить надежность работы инвертора путем пpeдoтвpa eни его опрокидывани так и в процессе работы..If, during the operation of the inverter, the main 15 and an additional 16 return diodes fail, then one or both of the optocouplers 27 and 28 are turned off, which will lead to the disconnection of the control and protection unit 1. In this case, the thyristor arms of the bridge 2 do not receive control pulses, therefore, the breakdown of the inverter and the destruction of the circuit elements are prevented. The application of the invention allows to increase the reliability of the inverter by way of overturning it and during operation.

Claims

1. Copyright of the USSR

5 per application 2852492 / 24-07, cl. H 02 M 7/515, 1980.

2; USSR author's certificate 587578, cl. H 02 M 7/515, 1975.