Автономный инвертор напряжения

Союз Советски кСоциалистическимиРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о748739(51)М, Кд, Н 02 М 7/515 с присоединением заявки ЖН 02 Р 13 Л 6 Государствалиый комитет СССР(23) Приоритет дв делам изобретений и открытий(54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ 1Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователнх постоянного напряжения в переменное и преобразователях частоты,5Известный автономный инвертор напряжения (АИН), содержаший силовые и коммутирующие тиристоры, а также коммути руюшие конденсаторы и дроссели ЩПри работе такого инвертора за счет10 проявления эффекта последовательного накопления энергии в коммутирующем контуре напряжения на коммутирующем конденсаторе может в 2-3 раза превышать напряжение питания, что приводит к за 15 вышению установленной мощности коммутирующих элементов.Известны также АИН в которых для ограничения напряжения на коммутирующих конденсаторах испопьзутотся цепи отвода избыточной энергии в источник питания 2Однако конструкция коммутируюшйх дросселей при этом усложняется. 2Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является АИН, содержащий силовые и коммутирующие тиристоры, коммутируюшие конденсаторы и дроссели, а также систему управленич тиристорами, В таком инверторе ограничение напряжения на коммутирующих конденсаторах осуществляется за счет соответствующего выбора (увеличения) длительности пауз между моментами отпирания коммутирующего и очередного силового тиристоров Я Однако, напряжение на коммутирующем конденсаторе, а следовательно и коммутационная способность АИН существенно зависит от тока нагрузки. Поэтому, в ряде случаев напряжение на коммутирующем конденсаторе может оказаться недостаточным дпя коммутации. Это снижает функционащ ность инвертора. Уменьшение же длительности паузы приводит к увеличению напряжения на коммутирующих конденсаторах." жения на коммутирующих элементах и по-, усилители 37, 38,вышение функциональной надежности. АИН работает следующим образом.Поставленная цель достигается тем, Для эапирания, например тиристора 8,что в автономном инверторе напряжения, необходимо отпереть тиристор 17, Присодержащем однофазный мост силовых ти- этом, происходит колебательный процессристоров, зашунтированных обратными ди- перезаряда коммутирующего конденсатораодами, две цепочки, образованные, каждая, . 21. После запирания тиристора 8, может" двуйй коммутирующими тиристорами, сое- . быть подан отпирающий импульс на управ-.диненными последовательно, и включенные 1 о ляющий переход тиристора 10, В первомв" диагональ постоянного тока упомянутого периоде работы АИН этот импульс посту" "Яоста,"два последовательных коммутирую- пает на тиристор 10 с относительно мащих С-контура, включенных между фаз- лой задержкой, когда ток коммутируюными точками цепочек коммутирующих тири- щего контура еще превышает максимальсторов и соответствующими выводами пере .ный ток нагрузки. Во втором периодеменноготока,моста силовыхтиристоров, а задержка увеличена настолько, что отпитакже задающий генератор и распределитель рание тиристора 10 происходит лишь по"импульсов с двумя выходами, причем каждый сле запирания тиристора 17, Таким обраиз его выходов связан с управляющими зом, обеспечивается слабая зависимостьпереходами соответствующих комму О напряжения на коммутирующем конденсатируюших тиристоров через формирователи торе -от тока нагрузки и его ограничение,="йсйлители, импульсов, а с управляющи- При работе инвертора сигнал задаю Ии йереходами силовых тиристоров - через щего генератора 1 поступает на двухкаканал управления, включающий в себя. нальный распределитель 2, Выходные сиг узел задержки и усилитель импульсов, 25 лалы распределителя (фиг. 2 а,б) черезкаждый канал управления снабжендополни- формирователи 3,4 и усилители 5,6 (фиг,тельными триггером и счетным входом, 2) поступают на управчяющие переходы .узлом задержки, логическими узлами НЕ коммутирующих тиристоров 19,20 и 16,18и И, а также триггером с раздельными"= входами, причем в каждом канале управ- Сигналы управления силовыми тирисления вход счетного триггера соединен с тоРами формируются в каналаХ управления," тбля, выход - через узел задержки и ло- одном периоде работы длительность ингический узел НЕ с одним из входов ло- тервала паузы определяется узлами загическогб узла И, второй вход которого держки 27,28, а на другом - 31,32.-. иодйючен к выходу основного узла за Ы Происходит это следующим Образом,держки этого же купала, а вйход - к од- . Сигнал с выхода Распределителя постуному из входов триггера с раздельными пает на вход узла задержки 27, 28 и одвходами, второй вход которого, в свою новременно переключает па счетному вхоочередь, подипочен к тому же входу рас, ду триггер 29 (30)пределителя, а выход - ко входу усилителя Выходной сигнал триггера 29(30)импульсов уйравления силовымитиристо- (фиг. 2 в,г) поступает на вход узла задержки 31(32). На выходе узла задержки27 (28) сигнал появляется один раз заНа фиг. 1 приведена структурная схе- период (фиг. 2 и,к), а на выходе узлама АИН; на фиг, 2 - вращение диаграммы задержки 31(32) один раз за два пепоясняющей работу АИН; риода (фиг. 2 д,е). Сигналы узлов 27(28)непосредственно, а узлов 31(32) - черезСхема содержит задающий генератор 1, логические узлы 33(34), реализующиераспределитель 2, форяирователи 3,4, уси- функцию НЕ (фиг. 2 ж,э) поступают налители 5,6, силовая часть инвертора 7, входы логического узла 25(26), реалиэу 50силовые генераторы 8-11, обратные дио- ющего функцию И. Вьасодной сигнал углады 12-15, нагрузку 16, коммутирующие 25(26) (фиг. 2 л,м) переключает в едитиристоры 17-20, коммутирующие кокдеи- ничное состояние триггер 35(36). Воэсаторы 21,22, коммутирующие дроссели врат этого триггера в исходное состояние23, 24, логическиеуэлы 25, 26, основ- происходит по сигналу распределителя 255ные узлы 25,28 задержки,триеры 29, (фиг. 2 н,о). Сформированный триггером30 со счетным входом, узлы З 1,32 за- . сигнал через усилитель поступает на упдержки, логические узлы 33,34 НЕ, трин- равляющие переходы тиристоров 9 и 105 7487 (8,11), Переключение тиристоров обеспечивает получение выходного напряжения (фиг.2 с).Таким образом, использование допм- иительных узлов в канале формирования управляющйх сигналов для силовых тириоторов АИН позволяет получить изменяющуюся через периоддлительность паузьр между моментами отпирания, силовых и коммутирующих тиристоров. При этом удается обеспечить, с одной стороны, малую зависи-. мость коммутационной способности АИН от тока нагрузки, и с другой стороны, ограничение напряжения на элементах коммутации,ф Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Глаэенко Т, А., Гончаренко Р. Б,Полупроводниковые преобразователи частоты в электроприводах, Л "Энергия",1969, с. 124, рис, 59 а.2. Авторское свидетельство СССРВ 550746, Вл. Н 02 М 7/51515. 02. 74.3. Сандлер А. СГусяцкий Ю. М,Электроприводы с полупроводниковым управлением, Тиристорные инверторы с широтно-импульсной модуляцией для управления асинхронными диагоналями. М"Энергияф, 1968, с. 73, рис. 7. формула изобретения Автономный инвертор напряжения, со держащий однофазный мост силовых тиристорЬв, эашуитированиых обратными ди одами, две цепочки, образованные каждая . двумя коммутирующими тиристорами, со- единенными последовательно, и включен- . 25ные в диагональ постоянного тока, упомянутого моста, два последовательно коммутирующих 4 С-контура, включенных между средними точками цепочек коммутирующих тиристоров и соответствующими 30 выводами переменного тока, а также сдающий генератор, распределитель импуль сов с двумя выходами, причем каждый из. его выходов связан с управляющими переходами соответствующих коммутирующих З 5 тиристоров через формирователи и усилители импульсов, и с-управляющими пере 39 6ходами силовых тиристоров - через каналуправления, включающий в себя узел задержки и усилитель импульсов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения напряжения на коммутирующих элементах и повышения функциональной надежности,"каждый канал управления снабжен дополнительными триггером со счет;ным входом, углом задержки, логически,ми узлами НЕ и И, а также триггером сразделительными входами, причем в каж-дом канале вход счетного трщтера соедиНен с соответствующим выходом распределителя, выход - через узел задержкии логический узел НЕ с одним иэ входовтриггера с разделительными входами, второй вход которого, в свою очередь подключен к тому же выходу распределителя, а выход - ко входу усилителя импульсов управления силовыми тиристорами,Тираж 783 "Под ПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 035, Москва Ж, Раушская наб