Инвертор Советский патент 1980 года по МПК H02M7/515 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных преобразователях электрической энергии, включающих тиристорные инверторы и, в частности, во вторичных источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известны автономные параллельные тиристорные инверторы, состоящие из тиристоров, управляемых автогенератором, дросселя (дросселей), коммутирующего конденсатора (конденсаторов) , подключенных параллельно нагрузке 1 , 2 .

Недостатком известных инверторов является отсутствие каких-либо мер по обеспечению достаточного удерживакжйего тока тиристоров в первые после первоначального включения, что приводит к необходимости иметь достаточно протяженные запускающие импульсы, подаваемые на управляющие электроды тиристоров, что усложняет и удорожает оборудование, а, кроме того, повышает расходуемую в цепях запуска среднюю мощность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является инвертор, содержащий тиристоры, упЯвляемые автогенератором, дроссель и коммутирующий конденсатор 2}. Особенностью режима запуска тиристоров инвертора является резкое различие требований к длительности запускающих импульсов, поступаквдих на управляющие электроды тиристоров с автогенератора, во время первоначального включения инвертора и во время

10 непрерывной работы. При непрерывной работе дроссель инвертора стремится поддерживать близкое к номинальному значение тока в цепи в течение все-. го времени работы тиристоров, в част15ности, и в моменты коммутации.

Таким образом, при непрерывной работе параллельного инвертора даже в случае сравнительно небольшой длительности запускающих импульсов (определяемой только инерционностью самого тиристора) выполняется общее требование, чтобы рабочий ток анодной цепи тиристора был бы больше собственного тока выключения (удержания) тиристора. Однако, это требование в известных инверторах не выполняется во время первоначального включения инвертора, так как за время короткого импульса запуска ток анодной цепи

тиристора, ограничиваемый дросселем инвертора, не успеет возрасти до значения тока удержания. Необходимость обеспечения относительно большой величины длительности импульса запуска тиристоров, определяемой параметрами дросселя инвертора, а не свойствами тиристоров, приводит в известных инверторах к применению сравнительно громоздких импульсных трансформаторов или других электрорадиоэлементов например переходных конденсаторов, в цепях запуска и к повышенному расходу средней мощности в цепи запуска и в цепях автогенератора.

Цель изобретения - уменьшение массогабаритных показателей и повышение КПД,

Для достижения поставленной цели в инверторе, содержащем тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока подключенным параллельно выходным выводам, блок управления и входной дроссель, параллельно последнему подключена последовательная цепочка из резистора, диода и конденсатора, зашунтированного дополнительным резистором.

Схема инвертора представлена на чертеже.

Инвертор содержит блок управления (автогенератор) 1, мост тиристоров 2-5, входной дроссель 6, коммутирующий конденсатор 7 и нагрузку 8. Параллельно входному дросселю подключена последовательная цепочка из резистора 9, диода 10 и. конденсатора 11, зашунтированного дополнительным резистором 12. Инвертор включается ключом 13.

До замыкания ключа 13 конденсатор 11 разряжен .. После замыкания ключа 13 и подачи запускающего импульса на -первую пару тиристоров (например, 2 и 5) ток от источника питания протекает по цепи 9-10-11-2-7-5, Резистор 9 выбран таким образом, чтобы первоначальный ток был бы больше тока удержания тиристора. Ток через дроссель б, равный нулю в м.омент замыкания ключа и начала импульса запуска, в дальнейшем начинает возрастать, а ток в цепочке 9-10-11, по мере заряда конденсатора 11, начинает убывать. Емкость конденсатора 1 выбирается такой, чтобы суммарный то дросселя и цепочки 9-10-11 не становился бы меньше тока удержания тиристоров инвертора. После окончания переходных процессов, связанных с включением инвертора, рабочий ток проходит только через дроссель 6. Конденсатор 11 оказывается заряженным до напряжения, близкого.к импульсу на дросселе в момент коммутации инвертора, диод 10 в промежутки между периодами коммутации заперт, и цепочка 9-10-11 влияния на дальнейшую работу инвертора не оказывает. Резистор 12 служит для разряда конденсатора 11 после выключения инвертора. Величина резистора 12 выбирается достаточно большой и на процессы при включении и при работе инвертора влияния не оказывает.

Элементы схемы блока управления и цепей соединения между блоком управления и тиристорами инвертора занимают заметное место в массогабаритных показателях инвертора. Известно, что требуемая длительность запускающих импульсов для тиристоров лежит в пределах доли микросекунд - единицы микросекунд, в то время как время нарастания тока анодной цепи тиристоров до величины тока удержания, определяемое индуктивностью дросселя имеет порядок от десятков микросекун до единиц миллисекунд. Сокращение требуемого времени запуска тиристоров на один - два порядка позволяет заментно сократить как массогабаритные показатели ряда элементов схемы блока управления, так и потребляемую блоком управления и цепями управления мощность.

Формула изобретения

Инвертор, содержащий тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагойали переменного тока, подключенным параллельно выходным выводам, блок управления и входной дроссель, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массогабаритных показателей и повышения КПД, параллельно входному дросселю подключена .последовательная цепочка из резистора, диода и конденсатора, зашунтированного дополнительным резистором.

Источники информации, принятые во вниманиа при экспертизе

1.Лабунцев В.А. и др. Автономные тиристорные инверторы, М., Энергия, 1967.

2,Нежданов И.В. Инверторы на тиристорах, М., Энергия, 1965, с. 12, рис. 2,