Устройство для управления инвертором

0 П ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 758469(5 )М. Кд. Н 02 Р 13/18 Гооударствеииый комитет Опубликовано 23.08 80 Бюллетень31 до делам изобретеиий и открытий(53) УД К 621.316. .727 (088.8) Дата опубликования описания 25.0889Научно. исследовательский институт автоматики и электромеханики приТомском институте автоматизированных систем управленияи радиоэлектроники(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ Изобретение относится к преобразовательной технике, а более конкретно к устройствам для управления автономными инверторами напря.жения.Известно устройство для управления, в ко.5 тором в качестве формирователей выходных импульсов используются трансформаторные усилители мощности, обеспечивающие гальваничес. кую развязку цепей управления от силовых и отличающиеся простой конструкцией 11.Недостатками этого устройства являются большие габариты выходных трансформаторов и повышенные динамические потери в вентилях инвертора иэ-за пологих фронтов управляющих импульсов. Объясняется это тем, что выходные 5 трансформаторы в устройствах управления работают на выходной частоте инвертора. Наиболее близким по технической сушности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для управления инвертором, содержащее задающий генератор, кольцевую пересчетную схему, диодно.транзисторные ком. мутаторы с выходными трансформаторами и высокочастотный генератор прямоугольного на.пряжения (21.Однако из.за сложной структуры выходныхкаскадов снижается надежность устройства и,следовательно, инвертора в целом. Повыситьнадежность можно либо резервированием, либопутем контроля неисправных узлов с последу.ющей их заменой на исправные, Второй путьособенно эффективен при автоматическом контроле неисправных узлов, так как при этомсущественно повышается коэффициент готовности инвертора без заметного увеличения егомассогабаритных показателей.Целью изобретения является повышение надежности инвертора,Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления инвертором, содержащее задающий генератор, диодно-транзисторныекоммутаторы с выходными трансформаторамии высокочастотный генератор прямоугольногонапряжения, причем выходы задающего гене.ратора подключены к управляющим переходамтранзисторов, а выходы высокочастотного ге.нератора прямоугольного напряжения - к каке 15 транеформатора 14 - напряжение 20.В нормальном режиме (интервал временито - т,) на выходе выпрямителя 5, вход которого присоединен к обмоткам 12 и 15, последовательно соединенным и встречно включенным, формируются импульсы 21. длительностькоторых равна длительности управляющих импульсов 17 и 18. Постоянная времени йС-цепиэлемента задержки 7 выбрана больше, чем длительность паузы между импульсами 21, поэтому элемент задержки 7 не срабатывает,Пусть в момент времени 1, произошло ко.роткое замыкание о цепи: эмиттер - коллектор транзистора 10 в диодно-транзисторномкоммутаторе 2. Тогда на обмотке 12 непрерыв.но присутствует высокочастотное напряжение,а так как обмотки 12 и 15 включены встреч.но, на выходе выпрямителя 5 будет пауза, длительность которой по крайней мере не меньшедлительности полупериода выходного напряжения задающего генератора 1. Постоянная времени ВС-цепи элемента задержки 7 выбранаменьше длительности полупериода напряжениязадающего генератора. Поэтому в некоторыймомент времени на выходе элемента задержки 7 формируется импульс 22, который вклю.чает элемент памяти 8 на тиристоре с сигналь.ной лампой в анодной цепи, идентифицирующейотказ,Пусть в момент времени 1, произошел обрыв в цепи: коллектор - эмиттер транзистора13 диодно-транзисторного коммутатора 3. Тог.да, начиная с момента т, и до прихода управ.ляющего импульса 17 на базу транзистора 10,на выходе выпрямителя 5 напряжение отсутствует, блокирующий транзистор 6 закрыт, ив некоторый момент времени на выходе элемен.та задержки формируется импульс 22, которыйвключает элемент памяти 8. Аналогичная кар.тина возникает при любых отказах других элементов, входящих в диодно-транзисторные коммутаторы, а также при отказе задающего генератора 1.Питание элемента задержки 7 осуществляетсяот отдельного выпрямителя с фильтром 9, под.ключенного к выходу высокочастотного генератора 4. Это сделано для более точного определения неисправного узла. Если бы питание эле.мента задержки осуществлялось от общего источника питания, то при неработавшем генера.торе 4 блок контроля также сработал бы, хо.тя отказа в устройстве управления нет.Благодаря тому, что устройство для управления инвертором снабжено блоком контроля,повышается надежность инвертора в целом,так как появляется возможность быстро отыскать неисправный блок, заменить его и темсамым существенно повысить коэффициент готовности инвертора. 50 3 758469 атодам диодов диодно.транзисторных коммутаторов, дополнительно снабжено блоком контроля, содержащим соединенные последователь.но элемент памяти с сигнализацией, элементзадержки с блоком питания, блокирующийтранзистор, выпрямитель и два резистора, авыходные трансформаторыснабжены дополнительной обмоткой, причем управляющий переход блокирующего транзистора через один резистор и выпрямитель подсоединен к последо.вательно соединенным и встречно включеннымдополнительным обмоткам трансформаторов,а другой резистор включен параллельно управ ляющему переходу блокирующего транзистора.Блок питания элемента задержки подключен. к высокочастотному генератору прямоугольно.го напряжения,На фиг. 1 представлена схема устройства дляуправления инвертором; на фиг. 2 - диаграм.мы, поясняющие его работу.20Устройство содержит задающий генератор 1,диодно-транзисторные коммутаторы 2 и 3, высокочастотный генератор прямоугольного напря.жения 4, выпрямитель 5, блокирующий транзистор бэлемент задержки 7 на однопереходном транзисторе, элемент памяти 8 с сигнальной лампой и выпрямитель с фильтром 9. Зиодно-транзисторный коммутатор 2 содержит транзистор 10 и выходной трансформатор 11 с до.полнительной обмоткой 12, диодно-транзистор. З 0ный коммутатор 3, содержит транзистор 13 ивыходной трансформатор 14 с дополнительнойобмоткой 15.Выход задающего генератора 1 присоединенк базам транзисторов 10 и 13 диодно.транзис.торных коммутаторов 2 и 3. Первичные обмотки трансформаторов 11 и 14 присоединены квыходу высокочастотного генератора 4 прямоугольного напряжения. На трансформаторах11 и 14 расположены дополнительные обмотки 12 и 15, которые соединены последователь.но, включены встречно и присоединены к выпрямителю 5, выход которого соединен с управляющим переходом блокирующего транзистора б, Последний соединен с элементом за.держки 7, выход которого присоединен к элементу памяти 8, Питание элемента задержки 7осуществляется от выпрямителя с фильтром 9,подсоединенного к выходу высокочастотногогенератора 4 прямоугольного напряжения,Устройство работает следующим образом,На первичные обмотки трансформаторов 11и 14 поступает напряжение 16 с выхода высокочастотного генератора 4. От задающего гене.ратора 1 на базу транзистора 10 подаются управляющие импульсы 17, на базу транзистора13 - управляющие импульсы 18. На дополни.5 75Формула изобретения1. Устройство для управления инвертором, содержащее задающий генератор, диодно-тран. зисторные коммутаторы с выходными трансфор. маторами и высокочастотный генератор прямоугольного напряжения, причем выходы задающего генератора подключены к управляющим переходам транзисторов, а выходы высокочастотного генератора прямоугольного напряжения - к катодам диодов диодно транзисторных коммутаторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью новышения надежности инвертора, оно дополнительно снабжено блоком контроля, со. держащим соединенные последовательно элемент памяти с сигнализацией, элемент задержки с блоком питания, блокирующий транзистор, выпрямитель и два резистора, а выходные тран. сформаторы снабжены дополнительной обмот. 84 б 9 6кой, причем, управляющий переход блокиру.ющего транзистора через один резистор и вы.прямитель присоединен к последовательно со.единенным и встречно включенным дополнительным обмоткам выходных трансформаторов, адругой резистор включен параллельно управляющему переходу блокирующего транзистора.2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е.е с я тем, что блок питания элемента задерж.16 ки подключен к высокочастотному генераторупрямоугольного напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Моин В. С Лаптев Н, Н. Стабилизиро.д ванные транзисторные преобразователи, М.,энергия" ,1972, с. 298-302.2. Авторское свидетельство СССР йф 48114,кл. Н 02 Р 13/18, 1968 (прототип),758469 оставитель В. Кузнецовехред Ж. Кастелевич едактор Т, Иванов Корректор М, Коста Заказ 5650/48 Тираж 783 ЦНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., ПодписноеР 45 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная