Устройство для управления тиристорами однофазного мостового инвертора с самовозбуждением Советский патент 1985 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для управления инверторами.

Известно устройство для управления инвертором, содержащее кондеисаторы, подключенные через динисторы к управляющим электродам тиристоров инвертора fl 1.

Недостатком этого устройства является невозможность применения инвертора для трансформаторных нагрузок.

Наиболее близким к изобретению является устройство для управления инвертором с самовозбуждением, содержащее датчик напряжения на коммутирующем конденсаторе, связанном с компаратором, который подключен к источнику напряжения устаёки, а распределитель импульсов подключен к управляющим переходам тиристоров инвертора 2 .

Недостатком такого устройства является невозможность его применения для управления тиристорами инвертора, работающего на трансформаторную нагрузку.

Целью изобретения является расшиоение области применения устройства.

Поставленная цель достигается Teh что устройство для управления тиристорами однофазного мостового инвертора с самовозбуждением, содержащее датчик напряжения.на коммутирующем конденсаторе, выход которого связан со входом компаратора, второй вход которого подключен к выходу источника сигнала уставки, а выход - ко входу распределителя импульсов управления с четырьмя выходами, три выхода которого предназначены для подключения к управляющим переходам тиристоров инвертора, снабжено выпрмителем, логическими элементами И и ИЛИ, формирователем импульсов и источником разрешающего сигнала, выход которого подключен к одному из входов элемента И непосредственно и к одному из входов элемента ИЛИ через формирователь импульсов, - причем четвертый выход распределителя импульсов подключен ко второму входу элемента И, выход которого подключен ко второму входу элемента ИЛИ, выход которого предназначен для подключения к управляющему переходу четвертого тиристора инвертора а выход датчика напряжения подключе

к первому входу компаратора через выпрямитель.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для управления тиристорами 1-Д инвертора 5, питакицегося от источника 6 стабилизированного постоянного тока, содержит датчик напряжения 7 коммутирующего конденсатора 8, включенного последовательно с нагрузкой 9, сигнал с выхода которого, выпрямленный выпрямителем 10 .поступает на один из входов компаратора 11, на второй вход которого подается напряжение уставки от источника 12. Сигнал с выхода компаратора 11 через распределитель 13 поступает непосредственно на управляющие переходы тиристоров 1, 2, Аи через последовательно соединенные элементы И 14 и ШШ 15 - на управляющий переход тиристора 3. На второй вход элемента ИЛИ 15 через формирователь 16 подается также сигнал разрешения от источника 17. .К управляющим электродам тиристоров 2 и 4 подключен блок 18 пуска инвертора 5.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на инвертор 5 от источника 6 стабилизированного постоянного тока осуществляется первоначальный заряд коммутирующего конденсатора 9 через зарядные резисторы до напряжения источника 6. Одновременно с этим подаются импульсы управления от пускового блока 18 на тиристоры одного из плеч инвертора, например, на тиристоры 2 и 4, и через опрокинутый инвертор от источника тока 6 запасается номинальный ток JQ. Это делается для того, чтобы избежать переходного процесса в цепи нагрузки 9, так как источник тока выполняется обычно в виде источника напряжения с большой индук.тивностью на выходе. Запуск инвертора 5 производится в момент времени i при поступлении сигнала U« (фиг. 2) от источника 17 разрешающего сигнала путем подачи импульсов управления на тиристор 3 инвертора 5 Этот импульс формируется по переднему фронту сигнала U формирователем 16 ( U;,j, на фиг. 2) и поступает на управляющий переход тиристора 3 через элемент ИЛИ 15. Тиристор 3 включается, заряженный конденсатор 8 через включившийся тиристор 3 и нагруз ку 9 подключается к тиристору 4 и га сит его. Ток JP начинает протекать через вентили 2 и 3, перезаряжая конденсатор 8 и формируя в нагрузке 9 импульс тока (Jg на фиг. 2). В- момент времени i- , когда напряжение на конденсаторе 8 достигает уровня напряжения уставки ( , срабатывает компаратор 11 и формирует импульс, который через распределитель 13, выполненный, например, в виде тригге ра со счетным .входом, поступает на тиристоры 1 и 4, после чего происходит их включение и гашение тиристоров 2 и 3. Ток в нагрузке 9 меняетнаправление (но не величину), и конденсатор 8 начинает перезаряжаться до напряжения Uj противоположной полярности.. Инвертор 5 начинает работать в автоколебательном режиме, генерируя в нагрузке 9 знакопеременные прямоугольные импульсы тока с частотой, определяемой параметрами инвертора 5 ,- величиной тока 3, , величино емкости конденсатора 8 и величиной напряжелия уставки U. Выпрямитель позволяет использовать один источник 12 сигнала уставки и Для обеих полярностей напряжения на коммутирующем конденсаторе 8, снимаемого с датчика 7, чем обеспечивается одинаковая длительность импульсов тока нагрузки Jj разных полярностей. При постоянстве амплитуды 3 тока нагруз ки обеспечивается одинаковость вольт секундных площадей разнополярных импульсов тока, что, в случае трансформаторной нагрузки, позволяет избежать насыщения сердечника трансформатора постоянной составляющей тока нагрузки. Автоколебательньй режим работы инвертора 5 продолжается до тех пор, пока на втором входе элемента И 14 присутствует сигнал Uj от источника разрешающего сигнала 17. После момента времени t , когда сигнал становится равным нулю, очередной импульс управления тиристорами 2 и 3 в момент времени -fc, поступает на вентиль 2, но не поступает на вентиль 3 блокирующего действия элемента И 14, на втором входе которого в этот момент присутствует сигнал логического нуля. Вкш)чающийся тиристор 2 гасит тиристор 1, а проводивший тиристор 4 остается в работе. Происходит опрокидьшание инвертора 5 по плечу тиристоров 2 и 4, и ток Jj, течет, минуя нагрузку 9. Конденсатор 8 при этом не перезаряжается, и заряд на нем остается того же знака, что и на источнике 6, т.е. схема возвращается в исходное состояние. В таком состоянии инвертор находится до поступления разрешающего сигнала от источника 17, который вновь переводит инвертор 5 в автоколебательньш режим. Таким образом, в трансформаторной нагрузке, которой может быть, например, система распределения импульсов управления высоковольтного тиристорного блока, формируются пакеты нужной длитель- . ности прямоугольных, разнополярных, строго симметричных импульсов тока.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРАМИ ОДНОФАЗНОГО МОСТОВОГО тВЁРТОРА с САМОВОЗБУЖДЕНИЕМ, содержащее датчик напряжения на коммутирующем конденсаторе, выход которого связан с входом компаратора, второй вход которого подключен к выходу источника сигнала уставки, выход - к входу распределителя импульсов управления с четырьмя вькодами, три вькода которого предназначены для подключения к управляющим переходам трех тиристоров инвертора, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено выпрямителем, элементами И иИЛИ, формирователем импульсов и источником разрешающего сигнала, выход которого подключен к одному из входов элемента И непосредственно и к одному из входов элемента ИЛИ через формирователь коротких импульсов, причем четвертый выход распределителя импульсов подключен к второму входу элемента И, выход которого подключен (Л к второму входу элемента ИЛИ, выход которого предназначен для подключения к управляющему переходу четвертого тиристора инвертора, а выход датчика напряжения пoдкJтючeн к первому входу компаратора через выпрямитель. о 4 00 ел ел