Инвертор Советский патент 1983 года по МПК H02M7/537 H02H7/12 

(54) ИНВЕРТОР

Изобретение относится к электротехнике, в частности к защите от перегруз, ки по току инверторов, преобразующих постоянный ток в переменный, Известны инверторы с узлом защиты по току, исполнительным элементом которого являются управляемые ключи, блокирующие в каждый полутакт сигнал управления коммутирующих транзисторов инвертора и связанные с датчиком тока, включенным в цепь, где протекает ток пропорциональный току нагрузки инве1 тора tl и 2 . Наиболее близок к предлагаемому инвертор, вьшолненный по двухполупериодной схеме, содержащий силовые транзисторы, подсоединенные одними из силовых электродов к входным выводам, а другими - к обмотке выходного трансформато ра, причем управляющие переходы этих транзисторов подсоединены к узлу управления и зашунтированы силовыми цепями вспомогательных управляемых ключей, входы которых псасоединены к выходам датчика тока, включенного в выходную цепь инвертора С 3 3 . Недостатком указанных инверторов с узламизащиты, проявл$пошимся в случае аварии, $голяется неограниче нное время пребывания в режиме перегрузки, в котором, хотя обеспечивается ограничение тока, велики потери мощности в сравнении с рабочим режимом, в особенности если инвертор рассчитан для работы на нагрузку с больщими пусковыми токами, что снижает надежность. Цель изобретения - повыщение надежности инвертора в аварийном-режиме путем ограничения времени пребывания его в режиме перегрузки. Поставленная цель достигается тем, что в инвертор введен таймер дозапуоковой паузы, первые два входа которого подсоединены к входным выводам, выход ко входу узла управления, а третий вход сброса счета времени подсоединен к одному из силовых электродов одного из faaлoвыx транзисторов, при этом один из выходов датчика тока подсоединен к ;Бходу таймера пускового времени,, , выходы которого подключены к управляющим входам соответствующих вспомогательных управляемых ключей. Кроме того, с целью устранения шунтирования низкоомным выходом датчика тока выхода таймера пускового времени введен разделительный элемент на диоде или резисторе. На фйсг. 1 представлена электрическая схема инвертора. Инвертор содер кит первый и второй силовые транзисторы 1 и 2, конденса- торы 3 и 4 и выходной трансформатор 5, включенные по полумостовой схеме. Вспомогательная вторичная обмотка трансформатора 5 связана с узлом 6 управления, выходы которого подключены к силовых транзисторов 1 и 2. Узел 6 упраёления может представлять собой либо базовый трансформатор с насыщающимся магнитопроводом и балластным резистором в цепи первичной обмотки, либо содержать задающий генератор, яитание которого осуществляется от указанной вторичной обмотки трансформатора 5. К выходным цепям узла 6 упра&ления подключены вспомогательные упра& ляемые ключи, например транзисторы 7 и 8, входящие в состав узла защиты. Указанные ключи должны быть выполнены с защелкой, если в качестве узла 6 управления применен задающий генератор Входы управляемых ключей 7 и 8 связаны с выходами датчика 9 тока, включенного в цепь первичной обмотки трансформатора 5. В качестве основного элемент датчика 9 тока может служить, например, резистор или трансформатор тока. К входу узла 6 управления подключен выход таймера 10 дозапусковой паузы, входы которого подключены к цепям питания инвертора, а его вход сброса счета времени подключен к коллектору второго коммутирующего транзистора 2 Связь датчика 9 тока с входом первого управляемого ключа 7 узла защиты осуществлена через раздеянтельный элемент 11 функцию которого может выполнять диод или резистор. К входам первого и второ го управляемых ключей 7 и 8 подключены выходы таймера 12 пускового времени, пусковой вхсщ которого подключен к первому выходу датчика 9 тока. Разделительный элемент 11 устраняет шунтирование ннзкоомным выходом датчика 9 тока выхода таймера 12 пускового времени. 10 &14 Включение инвертора и его выключение в случае аварии в цепи нагрузки происходит следующим образом. При включении напряжения, питающего инвертор, одновременно на вход таймера 10 дозапусковой паузы поступает напряжение, включающее его. Через заданный промежуток времени с ,выхода таймера 1О дозапусковой паузы на пусковой вход узла, 6 управления поступает запускающий импульс, включающий инвертор. Посредством положительной обратной связи, осущест с помощью вторичной обмотки трансформатора 5, связанной с узлом 6 управления, устанавливается устойчивая коммутация транзисторов 1 и 2 инвертора. При этом, если отсутствует перегрузка по току, длительность включенного состояния коммутирующих тран-зисторов 1 и 2 устанавливается в соответствии с их рабочим режимом. Если включение инвертора производится на нагрузку, имеющую значительный пусковой ток, то поочередно в каждый полутакт с датчика 9 тока на вход первого и второго управляемых ключей 7 и 8, в момент превыщения установленного допустимого значения тока коллекторов коммутирующих транзисторов 1 и 2 приходит сигнал управления, включающий управляемые ключи 7 и 8, Указанные ключи, блокируя сигнал, поступающий с узла 6 управления, запирают коммутирующие транзисторы 1 и 2, предотвращая увеличение foKa через них сверх допустимого. Одновременно с датчика 9 тока на nycKcvвой вход таймера 12 пускового времени приходит сигнал, включающий его. Если за установленный период пускового времени ток нагрузки установится в пред&- , лах рабочего, то зашита прекращает свое воздействие и инвертор выходит в рабочий режим. Пр этом диаграммы напряжений и токов в цепяк инвертора, показанные на фиг. 2, соответствует отрезку времени to-t, Если в момент вр. мени t рабочего режима инвертора произойдет его перегрузка, то, как и в режиме пуска на нагрузку с повышенным пусковым током, под воздействием сш нала, поступающего с датчика 9 тока, амплитуда импульсов тока коллектора силовых транзисторов 1 и 2 будет ограничена путем укорачивания их длительности. Одновременно сигналом, поступающим с. датчика тока 9, включится таймер 12 пуо. кового времени. Если перегрузка инве1. 51 тора вызвана аварией в цепи нагрузки, а не ТЕфатковремекным повышенным значени пускового тока при включении нагрузки, по истечении установленного пускового периода одновременно на обоих выходах таймера 12 пускового времени ПОЯВИТСЯ сигнал, отпирающий оба управляемых ключа 7 и 8. В результате Oj новрюменной .блокировки сигналов управления силовыми транзисторами 1 и 2 происходит срыв управления инвертором и он выключается. За пусковой период инвертор устанавливает таймер дозапуоковой паузы 1О в начало отсчета врем& ни, воздействуя на него через связь с его входом сброса счета времени. Поъ торный зондирующий запуск инвертора производит автоматически таймер дозапусковой паузы спустя установленное время паузы авария не устранена к этому моменту, то повторяется режим, соответствующий отрезку времени ij j--fc2 с последующим выклк чением инвертора на отрезок времени 1 ЪТаким образом, предлагаемый инвертор с узлом зашиты от перегрузки по току отличает вадсокая надежность, поскольку устранено длительное пребывание его в аварийно режиме при перегрузке и одновременно обеспечен автовозврат инвертора в рабочий режим при устраниНИИ аварии в нагрузке. Формула изобретения Инвертору выполненный по двухтакт(ной схеме, содержащий силовые -гран- 91 зисторы, подсоединенные одними из ей-ловых электродов к входным вьтЬдам, а другими - к обмотке выходного траноформатора, причем управляющие переходы этих транзисторов подсоединены к узлу управления и зашунтированы силовыми цепями вспомогательных управляемых ключей, входы которых ; подсоединены к выходам датчика тока, вгаюченного в . выходную цепь инвертора, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения времени пребывания устройства в режиме перег. рузки, в него введен таймер доаапусковой паузы, первые два входа которого подсоединены к входным выводам, тр&7 тий вход сброда счета времени подсолдинен к одному из силовых электродов одного из силовых транзисторов, а выход - к входу узла управления, при этом один из выходов датчика тока присоединен к входу таймера пускового времени, выходы-которого подключены к управляющим входам соответствуюивк вспомогательных управляемых ключей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3781638, кл, 321-14, 1972. 2.Заявка Японии № 52-28982, кл. Н 02 Н 7/1О, 1977. 3.Заявка Великобритании № 1456338, кл. Н 02 М 3/335, 1976.

(риг.1

у+