Устройство для управления плечом транзисторного @ -фазного мостового инвертора

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания частотного электропривода. Цель изобретения - обеспечение регулирования напряжения и частоты инвертора. Устройство содержит гп-фазный мостовой инвертор. задающий генератор, усилитель мощности (УМ) 9, выходной трансформатор (Тр) 15 с двумя вторичными обмотками . В устройство введены УМ 10 с выходным Тр 16, Т -триггер 1, оптронные ключи (ОК) 3, 4, 7, 8, одновибраторы 19, 21, 22 и логические элементы. Вторичные обмотки Тр 15, 16 подключены встречно-последовательно через диоды 32, 33 к переходам коллектор-база транзисторов (Т) 26, 27 (одно плечо инвертора), что исключает вероятность одновременного формирования отпирающих сигналов обоих транзисторов одного плеча инвертора . В моменты переключений Т 26, 27 на переходы база-эмиттер в управляющих импульсах формируются нулевые паузы длительности f , а на переходах коллектор-база - запирающий импульс. Введение ОК 3, 4, 7, 8 между логической частью и УМ 9, 10 повьшгает помехозащищенность устройства . 2 ил. с л с ьо со QD 00 О 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5у 4 Н 02 M 7/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3816442/24 — 07 (22) 27. 11. 84 (46) .23.06.86. Бюл. № 23 (71) Институт электродинамики АН

УССР и Опытно-экспериментальный завод ¹ 20 гражданской авиации (72) Э.Н.Гречко, Ю.Г.Салиенко, В.Е.Павленко, И.В.Юсов.и В.П.Сидоренко (53) 62 1.314.27 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 668053, кл. Н 02 М 7/48, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 936270, кл. Н 02 М 7/48, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЛЕЧОМ ТРАНЗИСТОРНОГО m-ФАЗНОГО МОСТОВОГО ИНВЕРТОРА (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания частотного электропривода. Цель изобретения обеспечение регулирования напряжения и частоты инвертора. Устройство содержит N-фазный мостовой инвертор, „„90„„1239808 А1 задающий генератор, усилитель мощности (УМ) 9, выходной трансформатор (Тр) 15 с двумя вторичными обмотками. В устройство введены УМ 10 с выходным Тр 16, Т -триггер 1, оптронные ключи (ОК) 3, 4, 7, 8, одновибраторы 19, 21, 22 и логические элементы. Вторичные обмотки Тр t5, 16 подключены встречно-последовательно через диоды 32, 33 к переходам коллектор-база транзисторов (Т) 26, 27 (одно плечо инвертора), что исключает вероятность одновременного формирования отпирающих сигналов обоих транзисторов одного плеча инвертора. B моменты переключений Т 26, 27 на переходы база-эмиттер в управляющих импульсах формируются нулевые паузы длительности Г, а на переходах коллектор-база - запирающий импульс. Введение ОК 3, 4, 7, 8 между логической частью и YN 9, 10 повыщает помехозащищенность устройства. 2 ил.

45

1 12398

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к устройствам управления силовыми ключами транзисторных автономных мостовых инверторов с модуляцией напря5 жения, которые могут быть использованы для питания частотного электропривода, построения бортовых источников электропитания.

Целью изобретения является обеспечение регулирования напряжения и частоты инвертора.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг.2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит Т-триггер 1, вход которого предназначен для подключения к задающему генератору, первый RS-триггер 2, к прямым выходам которых через первый 3 и второй 4 оптронные ключи, а к инверсным выходам через первый 5 и второй 6 элементы И и третий 7 и четвертый 8 оптронные ключи подключены входы первого 9 и второго 10 усилителей мощности, каждый из которых содержит транзисторы 11, 12 и 13, 14 и выходные трансформаторы 15 и 16 первые входы элементов И 17 и 18 подключены к выходам триггера 1, а выходы — к входам триггера 2, выход одновибратора 19, подключенный через элемент

ИЛИ 20 и одновибраторы 21 и 22 к выходам триггера 1, второй RS-триггер 23, подключенный к пусковому тумблеру 24, усилители 9 и 10 питаются от выводов источника 25 питания.

Силовая схема инвертора представлена только одним плечом и содержит силовые транзисторы 26 и 27, базовые

40 резисторы 28 и 29, ограничительные резисторы 30 и 31 в базовых цепях и диоды 32 и 33, подключенные катодами к коллекторам силовых транзисторов а

Выходные трансформаторы 15 и 16 усилителей мощности имеют по четыре выходных обмотки 15.1-15,4, 16. 1—

16.4. Обмотки 15. 1 и 15,2 и 16, 1 и

16,2 попарно подключены согласно последовательно к переходам база50 эмиттер, а обмотки 15. 3, 15. 4, 16. 3 и 16,4 попарно включены встречно последовательно через диоды 32 и 33 к переходам коллектор — база силовых транзисторов инвертора.

На фиг.2 д привецена кривая фазного напряжения трехфазного мостового инвертора с широтно-импульсной

08 2 модуляцией. На интервале повторяемости работы трехфазного инвертбра формируется по два импульса. Дли— тельность формируемых импульсов g с = -- где — угол регулирова12 ния выходного напряжения инвертора, Алгоритм переключения одних транзисторов первого, второго и третьего плеча мостового инвертора приведен на фиг,2 Г, 5, q .

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 23

1 обнулен и сигналом с его прямого выхода триггеры 1 и 2 установлены в

"0", элементы 5 и 6 закрыты. На входах ключей 3, 4, 7 и 8 сигналы отсутствуют. При переводе тумблера 24 в положение"Пуск" триггер 23 устанавливается в "1", и снимается сигнал запрета с R-входов триггеров 1 и 2. Сигнал задающего генератора (фиг.1 0 ) поступает на вход триггера 1, затем через ключи 3 и 4 на усилитель 9. На четырех вторичных обмотках 15. 1-15.4 выходного трансформатора 15 формируются две пары (основная и вспомогательная) противофазных импульсов. Одна из пар про. тивофазных импульсов, формируемых на обмотках 15. 1 и 15.2, показана на фиг.2 m 3, Одновибратор 19, запускаемый при каждом переключении триггера 1 с помощью одновибраторов 2 1 и 22 и элемента 20, вырабатывает,цополнительную последовательность импульсов (фиг.2 y ) с длительностью импульсов, равной времени восстановления силовых транзисторов инвертора„ Триггер 2 запускается сигналами с выходов триггера задержанными на время Г „ и формирует второй периодический сигнал (фиг,2 в ) который через ключи 7 и 8 поступает на входы усилителя 10. На четырех вторичных обмотках 16.1 — 16 ° 4 выходного трансформатора 16 формируются две вторых пары импульсов (фиг„2 0, ц ).

Так как вторичные обмотки 15.1, 15.2 и 16.1, 16.2 выходных трансформаторов включены согласно последовательно, то тем самым поочередно суммируются первые и вторые пары IIDQTH вофазных импульсов (суммируются импульсы, показанные на фиг.2 ж и, ц а также на фиг.2 g. и к ). Результирующие напряжения, формируемые на

1239808 4

Формула изобретени

3 переходах база-эмиттер анодного и катодного транзисторов приведены на фиг.2 и, м . При этом положительные полуволны формируют отпирающий сигнал, а отрицательные полуволны запирающий сигнал для силовых транзисторов.

Вторичные обмотки 15.3, 15.4 и

16.1, 16.4 подключены к переходам коллектор-база встречно последовательно и тем самым вычитают первую и вторую вспомогательные пары противофазных импульсов. В результате формируется дополнительная пара управляющих импульсов (фиг.2 Н, 0 ).

Их положительные полуволны поступают в качестве запирающих импульсов на переходы коллектор †ба анодного и катодного силовых транзисторов.

В случае поступления команды

"Авария" или переводе тумблера 24 в положение "Стоп" триггер 23 переводится в нулевое состояние и запрещает поступление управляющих импульсов на силовые транзисторы иня

1О

25 торов в управляющих импульсах, подаваемых на переходы база-эмиттер, формируются нулевые паузы длительности 7, а в переходах коллектор-база ранее включенного транзистора формируется положительный запирающий импульс ° За время ь он переводит выключаемый транзистор из области насыщения в область отсечки. Тем самым 35 полностью исключается возможность появления сквозных токов.

При регулировании входного сигнала (фиг.2 5 ) по частоте устройство также обеспечивает полное исключение 40 сквозных токов. Ьлагодаря неизменным значениям длительности импульсов, вырабатываемых одновибратором 19 в процессе регулирования выходной частоты инвертора время остается 45 неизменным, что и необходимо для надежного выключения транзисторов.

Введение оптронных ключей междУ логической частью устройства и усилителями мощности устраняет основ- 50 ной недостаток устройств управления, заключающийся в низкой помехозащищенности логической части.

Важным достоинством устройства явЛяется исключение возможности одновременного формирования отпирающих сигналов обоих транзисторов одного плеча инвертора. вертора.

В моменты переключений транзисУстройство для управления плечом транзисторного щ -фазного мостового инвертора, содержащее задающий генератор, первый усилитель мощности с первым выходным трансформатором, с двумя вторичными обмотками, второй выходной трансформатор с двумя вторичными обмотками, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью обеспечения регулирования напряжения и частоты инвертора, оно снабжено Т— триггером, двумя RG-триггерами, тремя одновибраторами, элементом ИЛИ и четырьмя элементами И, вторым усилителем мощности, четырьмя оптронными ключами, выходные трансформаторы снабжены каждый двумя вспомогательными вторичными обмотками, причем счетный вход Т -триггера подключен к выходу задающего генератора, прямой выход Т -триггера и выход пЕрвого элемента И 1ерез первый и второй оптронные ключи соединены с входами первого усилителя мощности, прямой выход первого RВ -триггера и выход второго элемента И через третий и четвертый оптронные ключи соединены с входами второго усилителя мощности, второй выходной трансформатор подключен к выходу второго усилителя мощности, первые входы третьего и четвертого элементов И годключены соответственно к прямому и инверсному выходам Т -триггера, выходы этих элементов поцключены соответственно к -входу и первому R -входу первого

h5-триггера, выход первого одновибратора подключен к вторым входам третьего и четвертого элементов И, выходы Т -триггера соединены через второй и третий одновибраторы и элемент И:П1 с. входом первого одновибратора, инверсные выходы Т -триггера и первого RS -триггера соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, вторые входь1 которых подключены к выходу второго RB-триггера, второму R -входу первого Йб-триггера и R -входу Т— триггера, входы второго RS -триггера предназначены для подачи пусковых сигналов, в каждом выходном трансфоРматоРе Две BTQPH IHble 06MQTKH BKJIIOчены согласно последовательно и их свободные выводы предназначены для подключения к базоэмиттерному перехо ду соответствующего транзистора пле12398РВ

E. Г1 СХ б й. й=- -ТЛ ЯВ . = ." Е1.

П Г Г "" Е:3 3

3 ЕЛ 1...=J П

П,Д и ...Л1.. П Х1

О П П 0

П Г р т

«Х

1 ( ij pg

1;(,/

Составитель b.. иронов

Ре фактор 1,Цицика Техред М.Уоданич

Корректор М.Шароши

Заказ 3405/5« 1 ираж б31 11одписное

БНИИ1!И Государс гвеннс го комитет;; СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, k-3з, Рау..искал наб.„ д, А/5

Гт

Прои:злодг.тленно--полиграфическое прсдприятие, г. ужг:грод„. ул. Г:роектная, ча инвертора, а две вспомогательные вторичные обмотки включены встречно последовательно и их свободные выводы предназначены для подключения к базоколлекторному переходу указанного транзистора.