Автономный инвертор Советский патент 1991 года по МПК H02M7/523 

(Л

С

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания технологических установок. Цель изобретения - повышение надежности автономного инвертора при работе на переменную нагрузку. Автономный инвертор содержит подключенный к положительному входному выводу через дроссель 1 фильтра и нелинейный дроссель 2 тиристорный мост на четырех тиристора 3-6 с последовательной цепью из коммутирующего конденсатора 7 и коммутирующего дросселя 8 в диагонали переменного тока, вторую последовательную цепь из конденсатора 9 фильтра, защитного дросселя 10 и нагрузки 11, второй дроссель 12 фильтра с отводом, второй конденсатор 13 фильтра, двухоперационный тиристор 14, дополнительный диод 15, датчик тока 16 и напряжения 17 тиристоров моста. 1 ил. 7

о со

00 GJ О Јь

фиг.1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания для электротермических и ультразвуковых технологических установок.

Цель изобретения - повышение надежности автономного инвертора при работе на переменную нагрузку.

На фиг. 1 приведена схема автономного инвертора; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов на выходах отдельных элемен- тов схемы, поясняющие сущность изобретения.

Автономный инвертор содержит подключенный к положительному входному выводу через дроссель 1 фильтра и нелинейный дроссель 2 тиристорный мост на четырех тиристорах 3-6 с последовательной цепью из коммутирующего конденсатора 7 и коммутирующего дросселя 8 в диагонали переменного тока, вторую последовательную цепь из конденсатора 9 фильтра, защитного дросселя 10 и нагрузки 11, включенную между точкой соединения дросселя фильтра с нелинейным дросселем и катодной группой тиристорного моста, второй дроссель 12 фильтра с отводом, второй конденсатор 13 фильтра, двухопераци- онный тиристор 14, дополнительный диод 15, датчики тока 16 и напряжения 17 тиристоров моста, третью последовательную цепь из сумматора 18, устройства 19 сравнения, компаратора 20, первого формирователя 21 импульсов и выходного каскада 22, источник 23 напряжений, один выход которого соединен с вторым входом устройства 19 сравнения, а второй - с вторым входом выходного каскада, генератор 24 тактовых импульсов, один выход которого соединен с вторым входом компаратора, второй формирователь 25 импульсов, выход которого соединен с третьим входом выходного каскада, а вход с вторым выходом генератора 24 тактовых импульсов. Катодная группа тиристорного моста подключена в аноду двухоперационного тиристора 14, катод которого соединен с отводом второго дросселя 12 фильтра. Один конец второго дросселя фильтра подключен к отрицательному входному выводу, а другой через второй конденсатор 13 фильтра - к положительному входному выводу. Анод дополнительного диода 15 соединен с анодом двухоперационного тиристора 14, а катод - с положительным входным выводом. Выход выходного каскада подключен к управляющему электроду двухоперационного тиристора 14. Выходы датчиков напряжения и тока тиристоров подключены к входам сумматора 18.

Автономный инвертор в установившем ся режиме работает следующим образом.

При изменении сопротивления нагрузки 1 1 в сторону увеличения или уменьшения

возрастают токи и напряжения элементов инвертора, в том числе токи и напряжения тиристоров. Возрастает сигнал на выходе сумматора 18, равный сумме сигналов с выходов датчиков тока 16 и напряжения 17

0 тиристоров. В устройстве 19 сравнения сигнал с выхода сумматора 18 сравнивается с опорным напряжением источника напряжения. Возрастание токов и напряжений тиристоров приводит к пропорциональному

5 снижению сигнала на выходе устройства сравнения (диаг. в, фиг. 2). Сигнал с выхода устройства 19 поступает на первый вход компаратора 20, на второй вход которого подается пилообразное напряжение с пер0 вого выхода генератора 24 тактовых импульсов (диаг. в, фиг. 2). До тех пор, пока напряжение на выходе генератора 24 меньше сигнала с выхода устройства 19 сравнения, на выходе компаратора 20 напряжение

5 равно нулю(диаг. г, фиг. 2). При превышении напряжением генератора 24 напряжения устройства 19 срабатывает компаратор 20 и на его выходе формируется сигнал прямоугольной формы (диаг. г, фиг. 2), длительно0 стью от момента срабатывания компаратора 20 до момента обнуления сигнала на первом выходе генератора 24. Первый формирователь 21 импульсов по сигналу с выхода компаратора 20 формиру5 ет импульсы требуемой длительности (диаг. д, фиг. 2), которые через выходной каскад 22 поступают на управляющий электрод двухоперационного тиристора 14 и запирают его. С момента запирания тиристора 14 от0 ключается источник питания инвертора. Электромагнитные процессы в инверторе поддерживаются за счет энергии, накопленной в магнитном поле первого дросселя 1 фильтра. Напряжения и токи элементов ин5 вертора и вентилей уменьшаются. Для обеспечения протекания тока дросселя 1 включен диод 15. Его отпирание происходит после выключения тиристора 14. Ток второго дросселя 12 фильтра протекает через ис0 точник питания и второй конденсатор 13 фильтра. Тиристор 14 заперт до момента подачи отпирающего импульса с выходного каскада 22. Импульс отпирания формируется вторым формирователем 25 импульсов

5 (диаг. б, фиг. 2) по сигналу прямоугольной формы с второго выхода генератора 24 тактовых импульсов с периодичностью Т (диаг. а, фиг. 2), равной периоду пилообразного напряжения с первого выходе, Увеличение сигнала рассогласования с выхода устройства 19 сравнения приводит к сокращению интервала открытого состояния двухоперэ- ционного тиристора 14 (ti-to t3-t2 ts-t4 , диаг. 6, фиг. 2) и времени, в течение которого инвертор питается и от источника. В результате стабилизируется режим работы инвертора в широком диапазоне изменения параметров нагрузки 11. Включение в цепь второго конденсатора фильтра части II второго дросселя 12 фильтра необходимо для уменьшения скорости нарастания тока dl/dt тиристора 14 в момент его включения. При отсутствии части дросселя 12 при отпирании тиристора 14 второй конденсатор фильтра закорачивается через проводив- ший диод 15 и тиристор 14, что приводит к резкому нарастанию тока. Снижение dl/dt тиристора 14 обеспечивает повышение надежности работы инвертора.

Формулаизобретения

Автономный инвертор, содержащий подключенный к положительному входному выводу через первый дроссель фильтра и нелинейный дроссель тиристорный мост с первой последовательной цепью из комму- тирующего конденсатора и коммутирующего дросселя в диагонали переменного тока, защитного дросселя и выходных выводов, включенную между точкой соединения первого дросселя фильтра с нелинейным дрос- селем и катодной группой тиристорного моста, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен втоРедактор М.Бандура

Составитель О.Пахомов Техред М.Моргентал

рым дросселем фильтра г ОТПОДПМ ni . конденсатором фильтра днухопрряциш ным тиристором, диодом, датчиками токл и напряжения тиристоров моста, ТРСТЬРЙ по следовательной цепью из сумматора, уст ройства сравнения, компаратора, парного формирователя импульсов и выходного када, источником напряжений, один выход которого соединен с вторым входом устройства сравнения, а второй - с вторым входом выходного каскада, генератором тактовых импульсов, один выход которого соединен с вторым входом компаратора, вторым формирователем импульсов, выход которого со- единен с третьим входом выходного каскада, а входе вторым выходом генератора тактовых импульсов, причем катодная группа тиристорного моста подключена к аноду двухоперационного тиристора, катод которого соединен с отводом второго дросселя фильтра, один конец второго дросселя фильтра подключен к отрицательному входному выводу, а другой через второй конденсатор фильтра - к положительному входному выводу, анод дополнительного диода соединен с анодом двухоперационного тиристора, а катод - с положительным входным выводом, выход выходного каскада подключен к управляющему электроду двухоперационного тиристора, выходы датчиков напряжения и тока тиристоров подключены к входам сумматора.

e t

Фиг.2

Корректор М.Демчик