Автономный инвертор

ц 1 465702 Союз Советских Социалистических Республик-рру Н пением заяьки Ы присо Госу венныи комите 32) Приоритет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Л. Г. КощеевУральское отделение Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института железнодорожного транспорта 54) АВТ 1 ЫИ ИНВЕРТО О 2 Известен автономный инвертор, содсржащий трехобмоточный трансформатор, в котором первичная обмотка через один или несколько силовых тиристоров присоединена к источнику питания, одна вторичная обмотка через один или несколько диодов выпрямителя присоединена к конденсатору, а другая вторичная обмотка подключена к нагрузке, а также блок управления.Цель изобретения - совершенствование автономных инверторов, обеспечивающее возмокность инвертирования постоянного тока низкого напряжения в переменный ток от сверхнизких частот до нескольких десятков килогерц без применения дополнительных колебательных контуров для коммутации тока силовых тиристоров,Это достигается тем, что в предлагаемом инверторе диоды выпрямителя вторичной обмотки зашунтированы дополнительными транзисторами, базовые цепи которых подключены к генератору прямоугольных импульсов тока, присоединенному через фазосдвигающее устройство блока управления.На фиг, 1 приведена принципиальная схема предлагаемого инвертора; на фиг. 2 - диаграммы напряжений и токов; на фиг. 3 - принципиальная схема предлагаемого инвертора, выполненного по мостовой схеме,2Предлагаемый инвертор содержит тири- стор 1, генератор 2 импульсов управления тиристором, трехобмоточный трансформатор 3, конденсатор 4, диод 5, транзистор 6, генератор 7 прямоугольных импульсов тока и фазосдвигающее устройство 8. Одна вторичная обмотка трехобмоточного трансформатора 3 подключена к конденсатору 4 через диод 5, а другая подключена к нагрузке.При подаче импульсов тока в момент времени 1, в цепь управляющего электрода тиристора 1 от генератора 2 происходит его включение, и в цепи первичной обмотки трансформатора 3 протекает ток, определяемый нагрузкой, При этом напряжение на первичной обмотке с/, имеет прямоугольную форуму с амплитудой, равной напряжению источника питания, как показано на фиг. 2, а напряжение на аноде тиристора Ьспадает до величины, определяемой его падением напряжения. В это время конденсатор 4 заряжается от дополнительной обмотки через диод 5. Благодаря наличию индуктивности рассеяния трансформатора 3 и емкости конденсатора 4 процесс заряда конденсатора 4 имеет колебательный характер, и ток заряда т, синусоидальный. В момент 12 импульс тока заряда становится равным нулю, а напряжение на конденсаторе 4 Ус имеет максимальную величину.В момент Врсмени 1, Оласс 5 р 5 Моу 0,11 ьцый импульс тока в цепь базы транзистора 6 от генератора 7 прямоугольных импульсов тока. Г 1 ри этом транзистор отпирается, и к дополцительцой обмотке трансформатора 3 подается напряжение, равное напряжению на конденсаторе 4, что вызывает выключение тиристора 1 благодаря появлению обратного напряжения в его ацодной цепи. После выключения тиристора 1 ца рузочная составляющая тока протекает по цепи, образованной дополнительной обмоткой трансформатора 3, кон.енсатором 4 и транзистором 6.В момент времени 1 импульс тока в цепи базы транзистора 6 спадает к нулю, и последний запирается. Это приводит к снятию импульса с нагрузки.В момент времени 15 подается импульс тося управления тиристором 1, и процессы в схеме инвертора повторяются.Для надежной коммутации тока тиристора 1 в данном цнверторе необходимо, чтобы длительность импульса тока, формируемого генератором 7, была в два раза больше времени вык;очения тиристора 1, ток в цепи базы был достаточным для удержания транзистора в открытом состоянии, а емкость конденсатора 4 была достаточной для обеспечения обратного напряжения на аноде тиристора.Величина емкости конденсатора 4 для предлагаемого инвертора определяется из условия обеспечения синусоидальной формы тока заряда конденсатора и не должна превышать к 1 зптцеское значение, равноеуС.:=т:С,где Т - длительность импульса напряжения на выходе инвертора;1 - индуктивность рассеяния трансформатора. По описанцму вып," црццциц 1 м жо выполнить ц мостовую схему ицвертора (см.фиг, 3). Оц содержит одцофазцый мост цатиристорах 1, генератор 2 импульсов управлсния тиристором, трансформатор 3, конденсатор 4, вьвпрямитслыный мост ца диодах 5, коммутатор на транзисторах 6, генератор 7 прямоугольных импульсов тока и фазосдвигающсе устройство 8,10 Влагодаря подбору соотношсния витковпервичной и вторичной обмоток инверторноготрансформатора имеется возможность обеспечить сравнительно небольшие значения токачерез коммутирующие транзисторы. Так, на 15 пример, при инвертировании постоянного токанапряжением 24 в применение транзисторовКТ, допускающих максимальные напряжения 130 в и максимальные значения импульсов тока 8 а в инверторе, выполненном по мо 20 стовой схеме, обеспечивает надежную коммутацию тока в цели силовых тиристоров величиной, равной 40 а, и позволяет выполнить наоснове предлагаемого инвертора преобразователь номинальной мощностью 1 квт,Предмет изобретенияАвтономный инвертор, содержащий трехобмоточцый трансформатор, в котором первичная обмотка через один или несколько тириЗ 0 сторов подключена к источнику питания, однавторичная обмотка через один или несколькодиодов выпрямителя присоединена к конденсатору, а другая вторичная обмотка подключена к нагрузке, а также блок управления,З 5 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, диоды выпрямителя зашуцтировацы дополнительными транзисторами, базовые цепикоторых подключены к генератору прямоугольных импульсов тока, присоединенному40 через фазосдвигающее устройство блока управления,465702 ставитель Г. Бейдер Техред Т. Курил орректоры; В. Дод и Е. Давыдкина Редактор Е. Караулова пографня, пр. Сапунова аказ 2190/1 Изд.1483 Тираж 782 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5