Инвертор

 

ИНВЕРТОР, содержащий подключенный к источнику питания тиристорный мост, выходной трансформатор, один вывод первичной обмотки которого подключен к одному из выводов диагонали переменного тока тиристорного моста, а один вывод коммутирующей вторичной обмотки выходного трансформатора подключен к отрицательному выводу источника питания, нагрузку, подключенную к вторичной обмотке выходного трансформатора, два согласно последовательно соединенных коммутирующих тиристора, под .ключенных параллельно тиристорному мосту, общая точка соединения; которых подключена к обкладке коммутирующего конденсатора, и блок управления тиристорами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения и надежности инвертора, он дополнительно снабжен датчиком напряжения, регулятором тока и регулирующим трансформатором с двумя вторичными и одной первичной обмотками, при этом первичная обмотка регулирующего трансформатора включена между другим выводом первичной обмотки выходного трансформатора и другим выводом диагонали переменного тока тиристорного моста., одна из вторичных (Л обмоток регулируемого трансформатора включена между другим вьгоодом коммутирующей вторичной обмотки выходного трансформатора и другой обкладкой коммутирующего конденсатора, а другая вторичная обмотка регулирующего трансформатора подключена к 00 выходным выводам регулятора тока, о со со ел первый вход которого подключен к блоку управления тиристорами, а второй - к выходу датчика напряжения, вход которого подключен к выводам нагрузки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ сОцИАлистичесних

РЕСПУВЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3594369/24-07 (22) 24.05.83 (46) 23.12.84. Бюл. № 47 (72) А.А. Березин, П.Е. Конченков и А.Т. Ляляева (71) Специальное конструкторское бюро Ордена Ленина физико-технического института им. А. Ф. Иоффе (53) 621.314.57(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 6232443 кл. Н 02 M 7/537, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 3402125/24-07, кл. Н 02 М 7/515, 1982. (54)(57) ИНВЕРТОР, содержащий подключ .нный к источнику питания тиристорный мост, выходной трансформатор, один вывод первичной обмотки которого подключен к одному из выводов диагонали переменного тока тиристорного моста, а один вывод коммутирующей вторичной обмотки выходного трансформатора подключен к отрицательному выводу источника питания, нагрузку, подключенную к вторичной обмотке выходного трансформатора, два согласно последовательно соединенных коммутирующих тиристора, подключенных параллельно тиристорному

as)SUa)) 1 1 309 мосту, общая точка соединений, которых подключена к обкладке коммутирующего конденсатора, и блок управления тиристорами, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения качества выходного напряжения и надежности инвертора, он дополнительно снабжен датчиком напряжения, регулятором тока и регулирующим трансформатором с двумя вторичными и одной первичной обмотками, при этом первичная обмотка регулирующего трансформатора включена между другим выводом первичной обмотки выходного трансформатора и другим выводом диагонали переменного тока ти- Е

O ристорного моста., одна из вторичных обмоток регулируемого трансформатора включена между другим выводом коммутирующей вторичной обмотки выходного трансформатора и другой об- Я кладкой коммутирующего конденсатора, а другая вторичная обмотка регулирующего трансформатора подключена к выходным выводам регулятора тока, . C+ первый вход которого подключен к бпо- Ю ку управления тиристорами, а вто- С© рой — к выходу датчика напряжения, вход которого подключен к выводам ЯД нагрузки.

1130995

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах автономного и гарантированного питания потребителей электрической энергии.

Известны инверторы, содержащие мост основных тиристоров, дополнительные коммутирующие тиристоры и основной и дополнительный источники постоянного тока (11 .

Однако подобные инверторы отличаются сложностью схемной реализации и требуют гальванической развязки основного и дополнительного источников постоянного тока.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является инвертор, содержащий подключенный к источнику питания тиристорный мост, выходной трансформатор, один вывод первичной обмотки которого подключен к одному из выводов диагонали переменного тока тиристорного моста, а один вывод коммутирующей вторичной обмотки выходного трансформатора подключен к отрицательному выводу источника питания, нагрузку, подключенную к вторичной обмотке выходного трансформатора, два согласно последовательно соединенных коммутирующих тиристора, подключенных параллельно тиристорному мосту, общая точка соединения которых подключена к обкладке коммутирующего конденсатора, и блок управления тиристорами L2) .

Недостатком известного инвертора является то, что величина коммутирующего конденсатора существенно зависит от тока нагрузки, что снижает надежность коммутации инвертора. Кроме того, величина напряжения на нагрузке значительно зависит от напряжения источника питания и характера нагрузки.

Целью изобретения является повышение качества выходного напряжения и надежности инвертора.

Указанная цель достигается тем, что инвертор, содержащий подключенный к источнику питания тиристорный мост, выходной трансформатор, один вывод первичной обмотки которого подключен к одному из выводов диагонали переменного тока тиристорного моста, а один вывод коммутирующей вторичной обмотки

5 !

О

l5

55 выходного трансформатора подключен к отрицательному выводу источника питания, нагрузку, подключенную к вторичной обмотке выходного трансформатора, два согласно последовательно соединенных коммутирующих тиристора, подключенных параллельно тиристорному мосту, общая точка соединения которых подключена к обкладке коммутирующего конденсатора, и блок управления тиристорами, дополнительно снабжен датчиком напряжения, регулятором тока и регулирующим трансформатором с двумя вторичными и одной первичной обмотками, при этом первичная обмотка регулирующего трансформатора включена между другим выводом первичной обмотки выходного трансформатора и другим выводом диагонали переменного тока тиристорного моста, одна из вторичных обмоток регулируемого трансформатора включена между другим выводом коммутирующей вторичной обмотки выходного трансформатора и другой обкладкой коммутирующего конденсатора, а другая вторичная обмотка регулирующего трансформатора подключена к выходным выводам регулятора тока, первый вход которого подключен к блоку управления тиристорами, а второй — к выходу датчика напряжения, вход которого под- . ключен к выводам нагрузки.

На фиг. 1 представлена схема инвертора, на фиг. 2 — эпюры направлений U и токов J в цепях инвертора.

Инвертор содержит тиристорный мост 1, состоящий из тиристоров 2-5, подключенный к источнику 6, к выходу тиристорного моста t подключены последовательно соединенные первичные обмотки 7 и 8 соответственно выходного трансформатора 9 и регулирующего трансформатора 10, вторичная обмотка 11 выходного трайс форматора 9 подключена к нагрузке

12 и к входу датчика 13 напряжения, одна вторичная обмотка 14 регулирующего трансформатора 10 подключена к регулятору 15 тока, вход которого соединен с выходом датчика 13 напряжения и выходом блока 16 управления тиристорами, другая вторичная одмотка 17 регулирующего трансформатора 10 включена согласно и последовательно с коммутирующей вторич3 ной обмоткой 18 выходного трансформатора 9. При этом конец вторичной обмотки 18 соединен с минусовым зажимом источника 6 питания, а начало коммутирующей вторичной обмотки .17 подключено к обкладке коммутирующего конденсатора 19, другая обкладка которого подключена к общей точке соединения коммутирующих тиристоров 20 и 21, которые соединены согласно последовательно и подключены к источнику 6 питания, цепи управления тиристоров 2-5 тиристорного моста 1 и коммутирующих тирис— торов 20 и 21 подключены к блоку

16 управления тиристорами, коммутирующие обмотки 17 18 выполнены с меньшим число витков по сравнению с первичными обмотками 8 и 7.

Инвертор работает следующим образом.

При подаче. с блока 16 управления тиристорами импульсов (фиг. 2а, б) на тиристорный мост 1 происходит поочередное открытие тиристоров 2, 4 и 3, 5, а их закрьггие соответствует моменту поступления управляющего сигнала (фиг. 2г, д) на соответствующий коммутирующий тиристор 20 или 21. Закрытие тиристоров 2, 4 и 3, 5 происходит благо— даря заряду (разряду) коммутирующего конденсатора 19 через вторичные согласно и последовательно соединенные обмотки 17 и 18, принадлежащие соответственно регулирующему трансформатору 10 и выходному трансформатору 9. При этом в пер— вичных обмотках 7 и 8 наводятся

ЭДС, которые направлены встречно напряжению источника питания 6 и в сумме превьппают его напряжение, так как количество витков вторичных обмоток 17 и 18 выбрано меньше количества витков первичных обмоток

7 и 8. Вследствие этого создаются условИя для закрьггия тиристоров

2, 4 или 3,,5, находящихся в проводящем состоянии. Для повьппения надежности коммутации тиристоров 2, 4 и 3, 5 в инверторе обеспечивается кратковременное отключение нагрузки 12, так как в момент времени, предшествующий коммутации, с блока 16 управления поступает импульс управления (фиг, 2в) на вход регулятора 15 тока. Отключение нагрузки 12, точнее значительное умень130995 4

f0

55 шение тока вторичной обмотки 11 выходного трансформатора 9, происходит благодаря полному закрытию регулятора тока 15, т.е. цепь протекания тока вторичной обмотки !4 разрывается. Это приводит к тому, что практически все напряжение диагонали переменного тока тиристорного моста 1 приложено к первичной обмотке 8 регулирующего трансформатора 10. Напряжение на вторичной обмотке 11 и, следовательно, на нагрузке 12 значительно уменьшается, а ток тиристоров 2, 4 (или 3, 5) незначительно отличается от-тока холостого хода трансформаторов 9 и 10, который составляет 0,01-0,05 от значения номинального тока. Поэтому коммутация тиристоров моста осуществляется в режиме, близком к току холостого хода(фиг. 2е), что повышает надежность коммутации.

Наличие на выходе тиристорного моста 1, регулирующего 1Q и выходного 9 трансформаторов создает возможность стабилизации напряжения на нагрузке. Действительно, при отклонении напряжения на нагрузке 12 от заданного значения с датчика напряжения 13 поступает сигнал на вход регулятора 15 тока, что приводит к изменению его йроводимости и, следовательно, к изменению тока вторичной обмотки 14. Поскольку первичные обмотки 7 и 8 выходного и регулирующего трансформаторов включены согласно и последовательно, то благодаря наличию обратной связи всякое изменение тока вторичной обмотки 14 приводит к перераспределению напряжения между первичными обмотками 7 и 8 таким образом, чтобы напряжение на вторичной обмотке

11 (на нагрузке 12) сохранить с определенной степенью точности неизменным.

Таким образом, введение в схему инвертора регулирующего трансформатора, регулятора тока и датчика напряжения позволяет повысить на- дежность коммутации тиристоров и, стабилизировать напряжения на нагрузке. Кроме того, коммутация тиристоров моста при пониженных значениях тока на выходе тиристорного моста позволяет в несколько pas уменьшить установленную мощность коммутирующих тиристоров и величину емкости коммутирующего конденсатора.

1t30995

1130995

Уу ду

Оу

Р

Vy г е1н

Фиг, 2

Составитель В. Чорба

Редактор Н. Лазаренко Техред М.Надь

Корректор М. Розман

Заказ 9624/42 Тираж 666

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4