Устройство для управления инвертором Советский патент 1981 года по МПК H02P13/18 

(54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНВЕРТОРОМ

Изобретение относится к электроте нике и может быть использовано для у равления вентилями инвертора в схема статических преобразователей частоты с общей групповой и индивидуапьной коммутацией. Известно устройство для управления инвертором, содержащее тиристорную пересчетную схему, блокинг-генератор, формирователи импульсов с выходными трансформаторами для управления вспомогательными, подзарядными и основными тиристорными с использованием высокочастотнсй модуляции D Недостатком данного устройства яв ляются низкие динамические характеристики выходнь1х параметров. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления вентилями инвертора, содержащее последовательно соединенные задающий ге нератор, распределитель импульсов, промежуточные формирователи и выходные формирователи 3 Недостатком известного устройства являются также низкие динамические характеристики выходных .параметров (крутизна фронтов выходных импульсов и др.), приводящие в итоге к ухудшению основных параметров инвертора, таких как коэффициент искажения выходного напряжения, установленная мощность вспомогательных устройств инвертора, КПД. Цель изобретения - улучшение динамических характеристик путем увеличения крутизны переднего и заднего фронтов импульсов управления. Указанная цепь достигается тем, что устройство снабжено гальванически развязанными источниками постоянного тока, гальван;1чески развязанны-, ми источниками напряжения смещения и блоками гальванической развязки, а выходные формирователи выполнены на транзисторах, тиристорах, токоограничивакщих резисторах, резисторах и диодах смещения, причем положитель3ный полюс источника постоянного тока подсоединен через последовательно со диненные транзистор, тиристор и первый токоограничиваюищй резистор к вы водам для подключения управляющего электрода полупроводникового вентиля, отрицательный йолюс - к выводам для подключения катода полупроводникового вентиля, управляющий электрод и катод тиристора подсоединены через блок гальванической развязки к соответствующему промежуточному формирователю, базовая цепь транзистора под соединена через резистор к отрицател ному полюсу источника постоянного то ка и через блок гальванической развязки к соответствующему промежуточн му формирователю,положительный полюс источника напряжения смещения подсоединен к отрицательному полюсу источника постоянного тока и к аноду первого диода смещения, катод которого связан с анодом второго диода смещения и с катодом тиристора, управляющий электрод тиристора через второй токоограничивающий резистор подсоединен к катоду второго диода и к блоку гальванической развязки непосредственно, а к отрицательному полюсу источника напряжения смещения через третий токоограничивающий резистор. Кроме того, с целью расширения функциональных возможностей, устройство снабжено третьим диодом смещения, если в качестве полупроводникового вентиля инвертора применен составной транзистор, включенным между катодом первого диода смещения и катодом тиристора. На фиг, 1 и 2 представлена схема устройства для управления инвертором; на фиг, 3 - диаграммы импульсов устройства. Устройство содержит задающий гене ратор 1, распределитель 2 импульсов, выходной формирователь 3, инвертор 4 промежуточные формирователи 5 и 6,. блок 7 гальванической развязки 7, транзистор 8 формирователя 3, резистор 9 выбора рабочего режима транзис тора 8, тиристор 10 формирователя 3 диоды 11 и 12 смещения, токоограничивающие резисторы 13, 14 и 15, дополнительный диод 16 смещения. На фиг, 3 обозначено: импульсы 1 задающего генератора, выходные сигн лы 18-23 распределителя импульсов, импульс 24 запуска тиристора формир вателя 3 для первого канала, импульс 25управления транзистора формирователя 3 для первого канала, импульс 26управления вентилем инвертора. Рассмотрим работу устройства для управления инвертором на примере первого канала. Импульсом задающего генератора I запускается распределитель 2 импульсов, сигналы которого сдвинуты на 60 эл,град. относительно друг друга ля трехфазного инвертора, К выходам распределителя подключены формирователи 5 и 6, назначение которых - формирование импульсов необходимой мощности и длительности, поступающих на базу транзистора 8 и управляющий электрод - катод тиристора 10, формирователя 3 через блок 7, В качестве блока 7 может быть использована оптронная пара или импульсный трансформатор. В момент времени Ц(фиг, 3) импульс, поданный на управляющий электрод-катод включает тиристор 10 и-напряжение источника питания +U поступает на управляющий электрод вентиля 4 инвертора. В момент времени 1(фиг. 3) поступает запиракнций импульс на базу транзистора 8 длительностью, достаточной для выключения тиристора 10, При закрывании транзистора 8 прекращается подача импульса на вентиль инвертора 4, Если угол проводимости силового вентиля составляет 180 эл.град,, то тиристор и транзистор управляются импульсами каналов распределителя,сдвинутых на 180 эл.гра. относительно друг друга. При угле проводимости 120 эл,град, тиристор и транзистор управляются импульсами каналов распределителя, сдвинутых на 120 эл.град, относительно друг друга. Независимый источник напряжения смещения Up обеспечивает постоянное отрицательное смещение на переходе управляющий электрод-катод вентиля инвертора. Таким образом, передний фронт фор иpyeмыx импульсов определяется временем включения тиристора, задний фронт - временем выключения транзистора формирователя импульсов управления основными вентилями инвертора, f HTenbHocTb фронтов составляет не более 2 мкс, что уменьшает потери при включении вентилей и разброс по времени их включения с Формула изобретения 1. Устройство для управления инвертором, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, распределитель импульсов, промежуточные формирователи и выходные формирователи, о тличающееся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, оно снабжено гальванически развязанными источниками постоянного тока, гальванически развязанными источниками напряжения смещения и блоками гальванической развязки, а выходные формирователи выполнены на транзисторах, тиристорах, токоограничивающих резисторах, резисторах и диодах смещения, причем положительный полюс источника постоянного тока,подсоединен через последовательно соединенные транзистор, тиристор и первый токоограничивающий резис тор к выводам для подключения управляющего электрода полупроводникового вентиля, отрицательный полюс - к выводам для подключения катода полупроводникового вентиля управляклщй элект род и катод тиристора подсоединены че рез блок гальванической развязки к соответствующему промежуточному формирователю, базовая цепь транзистора подсоединена через резистор к отрица5бтельному полюсу источника постоянного тока и через блок гальванической развязки к соответствующему промежуточному формирователю, положительный полюс источника напряжения смещения подсоединен к отрицательному полюсу источника постоянного тока и к аноду первого диода смещения, катод которого связан с анодом второго диода смещения и с катодом тиристора, управляющий электрод тиристора через второй токоограничивающий резистор подсоединен к катоду второго диода и к блоку гальванической развязки непосредственно, а к отрицательному полюсу источника напряжения смещения через третий токоограничиваюошй резистор. 2, Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено третьим диодом смещения, включенным между катодом первого диода смещения и катодом тирис.тора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 516171, кл. « 02 Р 13/18, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР 199968, кл. Н 02 М 7/48.