Устройство для управления стойкой инвертора

(51)4 Н 02 М 7 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 21) 4 22) 1 лект ваноо напр вьппени Я УПРАВЛЕНИЯ СТО(54) УСТРОЙ КОЙ ИНВЕРТО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) В.И.Авдзейко и А,В.федоров (53) 62 1,3 16.727(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР Ф 1101998, кл. Н 02 М 7/537, 1983.Авторское свидетельство СССР Р 1292141, кл. Н 02 И 7/537, 1985,(57) Изобретение относитсятехнике и может быть исполв преобразователях переменжения. Цель изобретения -надежности. Устроиство содержит задающий генератор 1, подключенный инверсным выходом к входам элементов 2 И-НЕ8, 10, к другим входам которых черезделитель частоты 2 подключен прямойвыход генератора. За счет введенияоптронов на фотоизлучателях 23,24и фотоприемниках 25,26 и элементов2 И-НЕ 3,4 обеспечиваются контроль состояния транзисторов и задержка наих включение для устранения режимасквозного тока. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано приразработке преобразователей постоянного напряжения в низкочастотное пе 5ременное для систем вторичного электропитания и электропривода,Цель изобретения - повьппение надежности путем устранения режимасквозных токов в стойке инвертора при 10изменении выходной частоты.На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Схема управления содержит задающий 5генератор 1, делитель 2 частоты, дополнительные элементы 2 И-НЕ 3 и 4,элементы И-НЕ 5 и 6, основные элементы 2 И-НЕ 7-0, усилители 11 и 12мощности с инвертирующими входами 20и выходными трансформаторами 13 и 14,выпрямители 15 и 16, базовые резисторы 17 и 18, силовые транзисторы 19и 20, ограничительные резисторы 21и 22, оптроны, содержащие фотоизлучатели 23 и 24, фотоприемники 25 и 26и выходные устройства 27 и 28, дополнительные резисторы 29 и 30. Прямойвыход задающего генератора 1 подключен к входу делителя 2 частоты и к 30первым входам основных элементов2 И-НЕ 7 и 9. Инверсный выход задающе-.го генератора связан спервыми входами основных элементов 2 И-НЕ 8 и 10,Прямой и инверсный выходы делителячастоты связаны с первыми входами дополнительных элементов 2 И-НЕ 3 и 4,выходы которых через элементы И-НЕ5 и 6 подключены соответственно квторым входам основных элементов2 И-НЕ 7,8 и 9, 10, Выходы основныхэлементов 7,8 и 9, 10 подключены квходам усилителей 11 и 12 мощности,фотоизлучатели 23 и 24 оптронов черезограничительные резисторы 21 и 22 свя.заны с переходами коллектор-эмиттер силовых транзисторов 19 и 20.Фотоприемники 25 и 26 оптронов черезвыходные устройства 27 и 28 связаныс вторыми входами дополнительныхэлементов 2 И-НЕ 3 и 4. Дополнительные 50резисторы подключены к переходамбаза-эмиттер транзисторов 19 и 20,На фиг.2 приведены временные диаграммы: 31 - напряжения задающего генератора, 32 и 33 - напряжения напрямом и инверсном выходах делителя 2частоты, 34 и 35 - напряжения на выходах выходных устройств 27 и 28 оптронов; 36-39 - напряжения соот-,ветственно на выходах элементов,3,5 и 4,6; 40 и 41 - напряжения наобмотках выходных трансформаторовусилителей 11 и 12 мощности,Сущность работы схемы управленияоснована на использовании в качестведатчиков состояния транзисторовоптронов.Если открыт, допустим, транзистор 20 через фотоизлучатель 23 протекает ток и на выходе выходного устройства 27 оптрона формируется сигнал "0", Одновременно открытый транзистор 20 шунтирует цепь фотоизлучателя 24 другого оптрона и на выходе еговыходного устройства 28 присутствует"1". После переключения силовыхтранзисторов происходит изменение выходных сигналов оптронов, Улучшениемассогабаритных показателей усилителей мощности достигается переключением трансформаторов на частоте выходных сигналов 31 задающего генератора, Частота переключения силовыхтранзисторов при этом определяетсячастотой работы делителя 2 частоты,Допустим, в момент времени с,произошло переключение сигналов 32и 33 делителя частоты.На первый входдополнительного элемента 2 И-НЕ 3начинает поступать напряжение 32 с .уровнем "1". Однако с выхода выход"ного устройства 27 оптрона на второй вход элемента 3 продолжает подаваться "0" на время рассасывания ивыключения транзистора 20. Поэтомуна выходе элемента 5 присутствует"0" и усилитель 11 мощности не работает и тем самым поддерживается транзистор 19 в закрытом состоянии, Одновременно на инверсном выходе делителя 2 частоты формируется сигнал "0" и усилитель 12 также не работает. Сигнал управления транзистором 20 становится равным нулю,начинается рассасывание избыточных носителей из его базы и в момент времени с транзистор 20 закроется.Как только он закроется, на выходевыходного устройства 27 оптрона появляется "1" и усилитель 11 мощности начинает формировать напряжения 40, открывающее транзистор 19.В момент времени спроисходит очередное переключение делителя 2 час-тоты. Однако до тех пор, пока транзистор 19 полностью не выключится,313943 сигнал с выхода выходного устройства 28 оптрона не позволит работать усилителю 12 мощности и открыться транзистору 20.5Таким образом, введение оптронов и схем совпадений на элементах 2 И-НЕ позволяет контролировать состояние транзисторов и обеспечить задержку на включение транзистора для устра нения режима сквозного тока. В высоковольтных инверторах возникновение скозных токов особенно опасно, так как величина коллекторного тока получается очень большой, что приво дит к значительному увеличению потерь энергии в транзисторах и снижению надежности инвертора. В связи с тем, что частота работы усилителей выбирается в сотни или тысячи раз выше выходной частоты инвертора, дискретность изменения паузы в управляющем сигнале не оказывает воздействия на процессы переклю чения силовых транзисторов. В общем случае выходная частота инвертора ,может меняться плавно или дискретно при изменении коэффициента деления делителя частоты, а применение высо- ЗО ковольтных транзисторов позволяет использовать инвертор в схемах с бестрансформаторным входом. изобретения35 Формула Устройство для управления стойкой инвертора, содержащее задающий генератор с прямым и инверсным выходами делитель частоты с прямым и инЭ40 версным выходами, четыре основныхэлемента 2 И-НЕ, первый и второйусилители мощности с выходными трансформаторами, первый и второй выпря.мители, причем прямой выход задающего45 генератора подключен к входу делителя частоты и к первым входам первого и третьего основных элементов 2 И-НЕ, инверсный выход задающего генератора 774связан с первыми входами второго и четвертого основных элементов 2 И-НЕ, выходы первого и второго основных элементов 2 И-НЕ соединены с входами первого усилителя мощности, выходная обмотка трансформатора которого через первый выпрямитель предназначена для подключения к переходу базаэмиттер верхнего транзистора стойки инвертора, выходы третьего и четвертого основных элементов 2 И-НЕ связаны с входами второго усилителя мощности, выходная обмотка трансформатора которого через второй выпрямитель предназначена для подключения к переходу база-эмиттер нижнего транзистора стойки инвертора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем устранения режима сквозных токов в стойке инвертора при изменении выходной частоты, оно снабжено двумя диодными оптронами, двумя резисторами, двумя дополнительными элементами 2 И-НЕ, двумя элементами И-НЕ, причем фотоизлучатель первого оптрона через первый резистор предназначен для соединения с переходом коллектор-эмиттер верхнего транзистора, фотоизлучатель второго оптрона через второй резистор предназначен для соединения с переходом коллектор-эмиттер нижнего транзистора стойки инвертора, выход первого оптрона подключен к первому входу первого дополнительного элемента 2 И-НЕ, вторым входом подключенного к прямому выходу делителя частоты, а выходом через первый элемент И-НЕ связанного с вторыми входами первого и второго основных элементов 2 И-НЕ, выход второго оптрона соединен с первым входом второго дополнительного элемента 2 И-НЕ, вторым входом связанного с инверсным выходом делителя частоты, а выходом через второй элемент И-НЕ - с вторыми вхо- дами третьего и четвертого основных элементов 2 И-НЕ.1394377 оставитель В.Бунакоехред Л.Сердюкова едактор В. Бугренк орре Зака ираж 66 Подписное д, 4/5 Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул ВНИИПИ Гос по делам113035, Москв арствеин эобретен Ж, Р комитета СССи открытийская наб