Устройство для управления вентилями инвертора Советский патент 1992 года по МПК H02M1/08 H02M1/88 

, trt

Л t

Использование: управление встречно- параллельно включенными вентилями статических преобразователей напряжения. Сущность изобретения: световой поток от источника 8, проходящий через световод 5, прикрепленный к вибратору 6, поочередно засвечивает фотоприемники 11-18, установленные в направляющих 9, 10. Выходы фотоприемниковсоединеныс соответствующими входами RS-триггеров 26, 28, выходы которых через усилители- формирователи 27,29 соединены с управля- ющими входами вентилей 3, 4. Перемещение фотоприемников в направляющих позволяет регулировать форму выходного напряжения инвертора. 7 ил.

40J

4 Ж

ю ел

CJ GJ СЛ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления встречно-параллельно включенными вентилями.

Известны устройства для управления вентилями, работающими в инверторном режиме, содержащие генератор, блоки формирования запирающего напряжения, элементысовпадения,диодный ограничительный мост, вентили, мост обратной связи и т.д.

Недостатком известных устройств являются невысокая надежность, обусловленная сложностью и ограниченный диапазон регулирования.

Известно также устройство для управления вентилями, содержащее модулятор светового потока в виде отрезка световода, прикрепленного к вибрирующему основанию, соединенному с источником питания, преобразователь световых импульсов в электрические в виде направляющей с двумя фотоприемниками симметрично расположенными относительно ее оси и соединенных с механизмом перемещения их.

Недостатком этого устройства является неспособность инвертировать постоянный ток в переменный и тем более изменять его форму.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее модулятор светового потока в виде отрезка световода, прикрепленного к вибрирующему основанию соединенному с источником питания, один конец которого закреплен неподвижно напротив источника света, а свободный конец находится напротив преобразователя световых импульсов в электрические, со- стоящего из фотоприемников, расположенных в плоскости колебания светового потока модулятора и соединенных посредством пороговых элементов с управляющими электродами вентилей.

Недостатком этого устройства является невозможность изменения формы тока в широком интервале.

Цель изобретения - обеспечение возможности регулирования формы выходного тока инвертора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для управления вентилями инвертора, содержащем два усилителя-формирователя,выходыкоторых предназначены для подключения к управляющим электродам вентилей инвертора, и модулятор светового потока, выполненный в виде световода, один конец которого, расположенный напротив источника света, жестко прикреплен к вибратору, в плоскости

колебания другого конца световода и симметрично оси симметрии модулятора светового потока расположены два преобразователя световых импульсов в

электрические, выполненные в виде четырех приемников, входы усилителей-формирователей соединены с выходами соответствующих двух RS-триггеров, причем R-входы RS-триггеров связаны с выхо0 дами нечетных, S-входы - с выходами четных фотоприемников соответствующих преобразователей световых импульсов в электрические, а приемники преобразователей световых импульсов в электрические

5 закреплены в направляющих с возможностью перемещения. Четные фотоприемники преобразователей световых импульсов в электрические неподвижно прикреплены к направляющим.

0 На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, вид сбоку; на фиг. 2 - функциональная схема устройства, вид спереди; на фиг. 3 - схема соединения фотоприемников к вентилям; на фиг. 4а,б,в,г 5 расположение фотоприемников в направляющих, диаграмма колебания светового луча модулятора, равная 50 Гц; диаграмма тока на выходе вентилей при частоте колебания светового луча 50 Гц равна 100 Гц; диаграм0 ма колебания светового луча модулятора при частоте 100 Гц; диаграмма тока на выходе вентилей при частоте колебания луча модулятора 100 Гц, равная 200 Гц; на фиг. 5 - механизм передвижения фотоприемников

5 в направляющих; на фиг. 6а,б,в - расположение фотоприемников в направляющих - включающие фотоприемники расположёны на середине каждой из половин направляющих; диаграмма колебания светового луча

0 модулятора при частоте 50 Гц; диаграмма формы тока при указанном в фиг. 6а положении фотоприемников; на фиг. 7а,б,в- рас- положение фотоприемников в направляющих - включающие фотоприем5 ники расположены на расстоянии одной четвертой длины половины направляющей от оси симметрии; диаграмма колебания светового луча модулятора при частоте 50 Гц; диаграмма формы тока при указанном

0 на фиг. 7 - а положении фотоприемников.

Устройство для управления вентилями инвентора содержит модулятор 1 светового потока, два преобразователя 2 световых импульсов в электрические и запирающиеся

5 управляемые вентили 3 и 4. Модулятор 1 светового потока выполнен в виде световода 5, жестко прикрепленного к вибратору 6, запитанному от генератора 7, одним своим концом, напротив источника 8 света и в плоскости колебаний другого конца световода свободного и находящегося напротив направляющих 9 и 10 преобразователей 2. Оба преобразователя 2 световых импульсов в электрические выполнены в виде четырех фотоприемников, соответственно 11,12,17, 18,13,14. 15, 16.

При этом фотоприемники 11-18 могут перемещаться в направляющих 9 и 10 при помощи механизма 19 перемещения, состоящего из осей 20 с гайками 21. При этом одна из них имеет правую, а другая - левую резьбу, оси соединены между собой червяком 22 с рукояткой 23. Каждая ось присоединена к соответствующим парам фотоприемников тягами 24 и 25.

Выходы всех фотоприемников присоединены к RS-триггерам 26 и 28, выходы которых соединены с входами соответственно усилителей-формирователей 27 и 29, входы R RS-триггеров связаны с входами нечетных, a S- входы с выходами четных фото- приемниковсоответствующих

преобразователей 2 световых импульсов в электрические.

Все фотоприемники 11-18 присоединены к входам RS-триггеров 26 и 28 посредством диодов 30.

Управляемые вентили 3 и 4 типа запирающихся тиристоров.

Вибратор 6 имеет регулируемую частоту колебания, вдвое меньшую частоты сети.

Устройство для управления вентилями работает следующим образом.

На вибраторе 6 устанавливается рабочая частота, вдвое меньшая требуемой на выходе вентилей 3 и 4, т.е. за один период колебания светового потока модулятора 1 преобразователя 2 импульсов дают дважды команду на открытие и закрытие вентилям 3 и 4. Устройству подается питание и световод 5, закрепленный на вибраторе 6, начинает колебаться относительно оси симметрии направляющих 9 и 10 и его закрепленного конца.

Луч света из торца световода 5 поочередно засвечивает фотоприемники, например, с последовательностью 11 и 12,13 и 14, 15 и 16, 17 и 18; При этом фотоприемник 11 открывает вентиль 3, а фотоприемник 12 его закрывает, одновременно засвечивается фотоприемник 13 и открывает вентиль 4, который отключается при засвете фотоприемника 14 и т.д.

Таким образом, происходит инвертирование постоянного тока в переменный с частотой, которая зависит от частоты вибратора 6.

Форму получаемого тока изменяют, как

и его среднее значение путем перемещения подвижных фотоприемников 1, 13, 15 и 17, причем четные фотоприемники должны быть неподвижны (фиг. 6 и 7).

Предлагаемое устройство при своей конструктивной простоте и надежности птэ- зволяет не только в широком диапазоне изменять форму тока, но и преобразовывать постоянный ток в переменный практически

любой частоты и в широком диапазоне регулирования.

Оно может найти применение для регулирования скорости однофазных асинхронных двигателей, в установках ТВЧ, медицине и т.д.

Формула изобретения

преобразователя световых импульсов в электрические, выполненные в виде четырех фотоприемников, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования формы выходного тока инвертора, введены два RS-триггера, выходы которых соединены с входами соответствующих усилителей-формирователей, причем R-входы RS-триггеров связаны с выходами нечетных, а S-входы - с выходами четных

фотоприемников соответствующих преобразователей световых импульсов в электрические, а фотоприемники преобразователей световых импульсов в электрические закреплены в направляющих с возможностью перемещения.

направляющим.

Риг.З

ФйгД