Резервированный инвертор Советский патент 1986 года по МПК H02M3/335 

вательных ячеек (ПЯ). Инвертор содер- яонт ПЯ 109, 110, 111 с выходными трансформаторами (Тр) 1, 2, 3 и коммутирующими Тр 65, 66, 67. Тр 63, 66, 67 снабжены дополнительными обмотками 94-99, соединенными между собой последовательно противофазно, и подключены к соответствующему выИзобретение относится к электротехнике и наибольшее применение может найти во вторичных источниках электропитания, и является усовер- шенствованием изобретения, по авт. св. № 782079.

Цель изобретения - повышение надежности путем синхронизации преобразовательных ячеек.

На чертеже представлена схема резервированного инвертора.

Резервированный инве ртор содержит выходные трансформаторы 1-3. Первичные обмотки 4и5, 6и7, 8и9 ука- занных трансформаторов соединены с управляемыми ключами 10 и 11, 12 и 1 14 и IS соответственно. Через указанные ключи они соединены с управ- ключами 16 и 17, 18 и 19, 20 и 21. Управление ключами 10 и II осуществляется от схемы з равления 22, управление ключами 12 и 13 осуществляется от схемы управления 23, управление ключами 14 и 15 осуществляется от схемы управления 24, управление ключами 16 и 17, J8 и 19, 20 и 21 осуществляется схемами уп- ,равления 25-27 соответственно.

Схема управления 22 соединена с отводами 28 и 29 первичных обмоток 4 и 5 выходного трансформатора 1, схема управления 23 соединена с отводами 30 и 31 первичных обмоток 6 и 7 выходного трансформатора 2, а схема управления 24 соединена с отводами 32 и 33 первичных обмоток 8 и 9 выходного трансформатора 3. Схемы управления 25-27 соединены с отводами 34 и 35, 36 и 37, 38 и 39 обмоток соответствующих силовых трансформаторов 40-41. Первичные обмотки 43 и 44 43 и 46, 47 и 48 силовых трансформапрямительному мосту 100, 101 и 102, При выходе из строя одной из ПЯ ее функции возмут на себя оставшиеся работоспособными. При этом вышедшая из строя ПЯ не оказывает влияния на работающие, так как она отключается управляемыми ключами 16-21 и пре- до хранителями 56-58. 1 з.п.ф-лы, 1 ил..

торов 40-42 соответственно подключены к транзисторам 49 и 50, 51 и 52, 53 и 54.

Общие точки соединенных вместе других силовых электродов транзисторов 49 и 30, 31 и 32, 53 и 54 объединены между собой в общую точку и подсоединены к одной клемме первичного источника питания 55, к другой клем

ме которого через предохранители

56-58 подсоединены средние точки первичных обмоток силовых трансформаторов 40-42. Управление транзисторами 49 и 30, 3 и 32, 33 и 54 осуществляется соответственно управляющими обмотками 59 и 60, 61 и 62, 63 и 64 коммутирующих трансформаторов 65-67 через ограничительные резисторы 68- 70. Первичные обмотки 71 и 72, 73 и

74,,, 75 и 76 коммутирующих трансформаторов 65-67 подключены соответственно через другие ограничительные резисторы 77-79 в общую точку соединения первичных O6MQTOK 4 и 5, 6 и

7, 8 и 9 выходных трансформаторов 1-3 и средних точек вторичных обмоток 80 и 81, 82 и 83, 84 и 85 силовых трансформаторов 40-42. Через диоды 86 и 87, 88 и 89, 90 и 91 пер- .

вичные обмотки коммутирующих транс-i форматоров 63-67 соединены последовательно с собирательными диодами 92 и 93-. Последние соединены к точкам объединения управляемых ключей

10 и 16, 12 и 18, 14 и 20 и 11, 17, 13, 19, 15 и 21 соответственно.

Коммутирующий трансформатор 65 снабжен дополнительными обмотками 94 и 95, коммутирующий трансформатор 66 - дополнительными обмотками 96 и 97, а коммутирующий трансформатор 67 - дополнительными обмотками.98 и 99, Дополнительные обмотки 94 и 99 коммутирующих трансформаторов 65 и 67 соединены между собой последовательно в противофазе, образованная при этом цепочка подключена к выпрямительному мосту 100. Аналогично соединены дополнительные обмотки 95 и 96 и выпрямительный мост 101, а также дополнительные обмотки 97 и 98 и выпрямительный мост 102.

Выпрямительные мосты 100-102 соединены между собой по выходам параллельно и подключены к соответствующим клеммам первичного источника напряжения 55. Нагрузки переменного тока 103-105 подсоединены к вторичным обмоткам 106-108 выходных трансформаторов 1-3 соответственно. Каждый силовой трансформатор 1-3, коммутирующий трансформатор 65-67 с соответствующими диодами и транзисторами и управляемыми ключами образуют преобразовательную ячейку. В предложенном устройстве имеются три -преобразова- тельнью ячейки 109-111 (, где М - количество ячеек).

Резервированный инвертор работает следующим образом.

Преобразовательные ячейки 109-111 выполненные по дифференциальной схе- iMe на транзисторах 49 и 50, 51 и 52, 53 и 54 с силовыми 40-42 и коммутирующими 65-67 трансформаторами соответственно, генерируют на своих выходах напряжения прямоугольной формы которые со вторичных обмоток 80 и 81, 82 и 83-, 84 и 85 силовых трансформаторов 40-42 соответственно через управляемые ключи 10 и 11, 12 и 13, 14 и 15 поступают на первичные обмотки 4и5, 6 и 7, 8и9 выходных трансформаторов 1-3 и далее через их вторичные обмотки 106т108 соответственно в нагрузки 103-105 синхронно и синфазно. Управление указанными ключами 10-21 осуществляется соответствующими схемами управления 22-21t использующими напряжения отводов 28-39 обмоток трансформаторов 1-3 и 40-42. Управление транзисторами 49-54 осуществляется через соответствующие резисторы 6С-70 от обмоток 59-64 трансформаторов 65-67, первичные обмотки которых 71-76 связаны между собой через резисторы 77- 79 и диоды 86г93. Первичные обмотки 43-48 соответствующих трансформаторов 41-42, подключены к Клеммам 55

0

5

0

источника питания через предохранители 56-58, которые предназначены для отключения соответствующей преобразовательной ячейки 109-111 при аварийной ситуации.

В течение всего полупериода работы напряжение двух последовательно и встречно включенных дополнительных обмоток 94 и 99, 95 и 96, 97 и 98 коммутирующих трансформаторов 65-67 не превышает напряжение первичного источника питания и приблизительно равно нулю. Поэтому выпрямительные Moctbi 100-102 заперты. При переклю- чении одного из коммутирующих трансформаторов 65-67, обладающего наименьшим временем перемегничивания (наибольшей частотой), например 65, напряжение на его дополнительных обмотках 94 и 95 изменяет полярность и оказывается в этот момент времени приложенным последовательно .и согласованно с соответствующими обмотками 96 и 99, принадлежащими дру- 5 гим коммутирующим трансформаторам 66 и 67. Указанные напряжения открывают выпрямительные мосты 100 и 101. В результате этого по цепочкам 94- 99-100-55.и 95-96-101-55 потекут токи, которые вызывают увеличение токов в первичных обмотках 73-76 трансформаторов 66 и 67. При этом увеличивается падение напряжения на резисторах 69 и 70, что, в свою очередь, уменьшает напряжение обмоток 73-76, а следовательно, и 61-64, что вызывает регенеративный процесс переключения транзисторов 51-54. После этого напряжение на обмотках 99 и 96 откажется в противофазе к напряжением обмоток 94 и 95 и закрываются выпрямительные мосты I00 и 101 в связи с отсутствием напряжений на их входах. Величина напряжения на каждой из дополнительных обмоток 94-99 KOMbiyтирующих трансформаторов 65-67 должно быть немного ниже напряжения первичного источника питания, но больше его половинного значения. При коммутации небольшое увеличение этого уровня за счет другой обмотки приводит к.мгновенному их переключению. Таким образом, в устройстве имеются ведущие и ведомые преобразовательные ячейки. Переключение 5 всех ячеек осуществляется от ячейки с максимальной частотой генерации.

При выходе из строя одной из преобразовательных ячеек 109-111 ее

0

5

0

0

5

функции возьмут на себя две другие оставшиеся работоспособными, причем вышедшая из строя не окажет влияния на остальные, так как она отключена от остальных управляемыми ключами 16-21 на вторичной стороне силовых трансформаторов 40-42, от источника первичного питания 55 ее отключит один из предохранителей 36-58, а от коммутирующих трансформаторов 65 67, оставшихся работоспособными, ее отключат диоды 86-93 и выпрямительный мост 100-102. Количество выпряМ М-12

I

мительных мостов равно

формула изобретения

1. Резервированный инвертор по авт.св. № 782079, отличаюРедактор И.Сегляник

Составитель А.Селезнев

Техред А.Кравчук Корректор Г.Решетник

Заказ 4422/54Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

251 :6

щи и с я тем, что, с целью повышения надежности путем синхронизации преобразовательных ячеек, каждый ком мутирующий трансформатор снабжен М-1 дополнительными обмотками, каждая из которых последовательно и в противо- фазе соединена с одной из дополнительных обмоток коммутирующих трансформаторов соседних ячеек, а образованная при этом цепочка подключена к входу соответствующего выпрямительного моста, выход которого подключен к выводам источника питания встречно

по полярности. I

2. Инвертор поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что напряжение каждой дополнительной обмотки меньше напряжения питания, но больше, чем половина его значения.

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано во вторичных источниках электропитания и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 782079. Цель изобретения - повьппение надежности путем синхронизации преобразо(Л