Резонансный инвертор

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКЕСПУБЛИК 6668 А 1 2 1 Л 7/523 5) РЕТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ТОРС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ И 1(71) Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта(53) 621.314.572(088.8)56) Беркович Е, И. и др, Тиристорные преобразователи повышенной частоты для электротехнологических установок, - Л.: Энергоатомиздат, 1983,Авторское свидетельство СССР М 1552317, кл. Н 02 М 7/525, 1988.(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания технологических установок. Цель изобретения - улучшение массо- габаритных показателей за счет ослабления зависимости выходного напряжения и напряжения на силовых элементах от нагрузки, Инвертор содержит тиристоры 1 - 4, собранные по мостовой схеме. Нагрузочный параллельный контур состоит из конденсатора 5 и реактора 6. Ключ 7 включен последовательно между конденсатором 5 и реактором 6, параллельно которому подключена обмотка трансформатора 8. Согласующий трансформатор 9 подключен к блоку управления. Коммутирующий реактор 12 подключен к конденсатору фильтра 13 на входе инвертора. За счет снижения зависимости напряжения на выходе от нагрузки улучшены массогабаритные показатели инвертора. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания технологических установок.Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей эа счет ослабления зависимости выходного напряжения и напряжения на силовых элементах от нагрузки,На чертеже представлена схема устройства.Резонансный инвертор содержит тиристоры 1-4, собранные по мостовой схеме, нагрузочный параллельный резонансный контур на конденсаторе 5 и реакторе 6, ключ 7 и трансформатор 8, включенные последовательно между конденсатором 5 и реактором 6, согласующий трансформатор 9, зарядные резисторы 10 и 11. Коммутирующий реактор 12 подключен к конденсатору фильтра 13 на входе инвертора,Блок управления содержит датчики нуля тока в цепи резонансного контура 5 и 6 и напряжения на выходе преобразователя, представляющие собой соответственно трансформатор 8 и выпрямительный мост 14, нагруженный на резистор 15, селективное устройство сравнения напряжения источника питания с амплитудным значением напряжения на выходе преобразователя, включающее делитель напряжения на резисторах 16 и конденсатор 17, диодный тири- стор 18, транзистор 19, базоэмиттерный переход которого через устройство гальванической развязки в виде импульсного трансформатора тока 20 диоды 21 и 22 и двухсторонний стабилитрон 23 связан с выходом датчика нуля тока (трансформатор 8) ждущий генератор, связанный с селективным устройством сравнения и содержащий транзистор 24, резистор 25 и трансформатор 26 и распределитель импульсов тока управления силовыми тиристорами, содержащий транзисторы 27, 28, диоды 29, 30 и импульсные трансформаторы 31 - 34 тока, вторичные обмотки которых зашунтированы диодами 35-38 с обратной проводимостью по отношению к выходному току.Инвертор работает следующим образом.Предварительно осуществляют заряд конденсатора 5 резонансного контура от источника питания через резисторы 10 и 11, Затем пусковой кнопкой 39 осуществляют включение ключа 7 и подключение к конденсатору 5 реактора 6 и трансформатора 9, В результате этого в резонансном контуре 5 и 6 возникает колебательный процесс, затухающий с постоянной времени, определяемой отношением индуктивности реактора 6В 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 к активному сопротивлению контура, Напряжение на конденсаторе 5 и ток 4 в цепи резонансного контура изменяются по синусоидальному закону. При токе, близком к нулю, на выходе датчика нуля тока возникает импульс тока, которым открывают транзистор 19 селективного устройства сравнения и один иэ транзисторов (например 27) распределителя импульсов тока управления тиристорами 1 - 4 инвертора, При этом сравнивают амплитудное значение на конденсаторе резонансного контура с напряжением на конденсаторе фильтра 13. Если амплитудное значение напряжения на конденсаторе 5 становится меньшим напряжения на конденсаторе фильтра 13 на величину, большую критического значения, определяемого временем выключения тиристоров и режимом их работы, то формируют импульс тока селективным устройством сравнения, который через распределитель импульсов подают в цепи управляющих переходовтиристоров 1,2, имеющих наименьшее прямое напряжение на их анодах. Отпиранием тиристоров 1, 2 осуществляют подпитку резонансного контура от источника питания импульсом тока, При этом напряжение на конденсаторе резонансного контура становится большим напряжения на конденсаторе фильтра 13, а напряжение на тиристорах 1, 2 - отрицательным и они выключаются. После этого продолжается колебательный процесс в контуре 5, 6,В исходном состоянии конденсаторы 5, 13 и 17 заряжены до исходных напряжений, тиристоры 1 - 4 и диодный тиристор 18 выключены, а транзисторы 19, 24, 27 и 28 заперты. При этом напряжение на конденсаторе 5 практически равнс напряжению на конденсаторе 13, а напряжение на конденсаторе 17 должно быть в К раз меньше напряжения на конденсаторе 5(где К - коэффициент трансформации трансформатора 8).При открывании ключа 7 напряжение на конденсаторе 5 уменьшается и в резонансном контуре начинает протекать ток синусоидальной формы. На выходе датчика нуля тока появляемся короткий импульс, который отпирает транзистор 19 селективного устройства сравнения и один из транзисторов распределителя импульсов тока управления. Однако разность напряжений на конденсаторе 17 и выходе датчика напряжения на выходе преобразователя надостаточна для включения диодного тиристора 18 и импульсы тока на выходе распределителя и в центре управляющих переходов тиристоров 1-4 отсутствуют. При следующем переходе тока в цепи резонансного контура через1686668 Резонансный инвертор обеспечивает формирование выходного напряжения близкого к синусоидальному, За счет снижения зависимости выходного напряжения и напряжения на силовых элементах от нагрузки улучшены массогабаритные показатели. нуль на выходе датчика нуля тока снова появляется импульс тока, который отпирает тиристоры 19 и 27. К этому моменту времени максимальные значения напряжений на конденсаторе 5 и выходе датчика напряжения уменьшается настолько, что происходит Составитель В. ПоляковРедактор В. Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец Заказ 3609 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 включение диодного тиристора 18 и на выходе усилителя (транзистор 24), распределителя импульсов появляется импульс тока, который через трансформаторы 31 и 32 подается в цепь управляющих переходов тиристоров 1 и 2. Включение тиристоров 1 и 2 обуславливает протекание импульса тока в контуре, содержащем конденсатор фильтра 13, тиристор 1, конденсатор 5 и тиристор 2.Протекание этого импульса тока обеспечивает подзаряд конденсатора 5 и напряжение на нем становится большим напряжения на конденсаторе 13. В результате этого напряжение на анодах тиристоров 1, 2 в момент их выключения становится отрицательным и происходит восстановление их запирающих свойств.С момента выключения тиристоров 1, 2 продолжает протекать колебательный про цесс в контуре 5, 6, В следующий момент времени ток в цепи резонансного контура снова становится, близким к 0 и на выходе датчика нуля тока появляется импульс тока 43 противоположной полярности, который вызывает отпирание транзистора 28 и подачу импульсов тока с выхода распределителя импульсов .в цепи управляющих переходов тиристоров 3, 4 и инвертора. Включение тиристоров 3, 4 обеспечивает протекание импульса тока от источника питания через конденсатор 5 в обратном направлении и его повторный подзаряд, К моменту подхода импульса тока к нулю абсолютное значение напряжения на конденсаторе 5 становится большим напряжения на конденсаторе фильтра 13 и напряжение на тиристорах 3 и 4 приобретает отрицательное значение. 10 15 20 25 30 35 40 Формула изобретения Резонансный инвертор, содержащий подключенный к входным выводам через коммутирующий реактор тиристорный мост с параллельным нагрузочным ЕС-контуром в диагонали переменного тока и блок управления, включающий в себя ждущий генератор, распределитель импульсов с устройствами гальванической развязки, датчик нуля тока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей за счет ослабления зависимости выходного напряжения и напряжения на силовых элементах от нагрузки, он дополнительно снабжен ключом, включенным последовательно с датчиком нуля тока между конденсатором и реактором переменного нагрузочного контура, резисторами заряда конденсатора, нагруэочного контура, селективным устройством сравнения, вход селекции которого связан с датчиком нуля тока через введенные выпрямительные диоды, а вход сравнения соединен через введенный реэистивный делитель с входными выводами и через введенные диодный выпрямитель и согласующий трансформатор с выводами конденсатора нагрузочного контура, при этом выход селективного устройства сравнения связан с входом ждущего генератора, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, управляющими входами соединенного с выводами датчика нуля тока и через устройство гальванической развязки связанного с управляющими переходами тиристоров инвертора.