Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное

 

Изобретение относится к преобразовательной технике. Целью изобретения является повышение надежности за счет упрощения блока управления. Устройство содержит инверторный мост на тиристорных оптопарах 1-6. Светодиоды оптопар 1-6 собраны по мостовой схеме вьтрямителя, между выводами которого включены ограничивающий резистор 10 и ключевой элемент П. Светодиоды выполняют функцию распределителя управляющих импульсов, а функция усиления этих импульсов выполняется непосредственно тиристорными оптопарами 1-6. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1457126 А1 (др у Н 02 H 7/515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4193106/24-07 (22) 10.02.87 (46) 07.02.89. Бюп. № 5 (71) Ленинградский институт водного транспорта (72) В.Ф.Самосейко и В.П.Родин (53) 621.314.572(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1192071, кл, Н 02 М 7/515, 1983.

Справочник по автоматизированному электроприводу./Под. ред. Б.А.Елисеева и А.В.Иинянского. М,: Энергоатомиздат, 1983, с. 98. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЕ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике. Целью изобретения является повьппение надежности sa счет упрощения блока управления.

Устройство содержит инверторный мост на тиристорных оптопарах 1-6. Светодиоды оптопар 1-6 собраны по мостовой схеме выпрямителя, между выводами которого включены ограничивающий резистор 10 и ключевой элемент 11, Светодиоды выполняют функцию распределителя управляющих импульсов, а функция усиления этих импульсов выполняется непосредственно тиристорными оптопарами 1-6. 4 ил .

1457126

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть применено при построении трехфазных тиристорных инверторов параллельного типа (с конденсаторами на выходе) в

5 тех случаях, когда важно предельное упрощение этого устройства.

Целью изобретения является повышение надежности за счет упрощения 10 блока управления.

На фиг. 1 показана принципиальная схема силовой части преобразователя, на фиг. -2 — узел блока управления; на фиг. 3 - схема силовой части преобразователя, вариант исполнения, на фиг. 4 временные диаграммы работы преобразователя.

В преобразователе (фиг. 1) инверторный мост выполнен на тиристорных онтопарах 1-6. К выходным выводам

А,.В, С моста подключены батарея коммутирующих конденсаторов 7 и на грузка 8, В одной из шин питания инверторного моста включен реактор 9. 25

Светодиоды тиристорных оптопар собраны по мостовой схеме выпрямителя, причем между выводами этого моста включены последовательно соединенные ограничивающий резистор 10 и ключевой элемент 11. Принципиально ключевой элемент 11 может быть выполнен, иапример, в виде транзистора 12 и управляющего им генератора 13 импульсов.

Светодиоды тиристорных оптопар, собранные по мостовой схеме выпрямителя, выполняют функцию распределителя управляющих импульсов, а функция у е""я этих им"ульсов полня- 40 ется непосредственно тиристорными оптопарами.

В варианте исполнения преобразователя (фиг. 3) инверторный мост выполнен на обычных (однооперационных) ти- 45 ристорах 14- 19, функцию распределения управляющих импульсов выполняют оптопары 1-6, светодиоды которых попрежнему включены по мостовой схеме выпрямителя, а выходные цепи этих оптопар, через резисторы 20-25, подключенные между анодами и управляющими электродами соответствующих тиристоров, выполняют функцию формированияусиления управляющих импульсов.

Возможны и другие варианты реализации гальванической развязки распре" делительного моста и управляющих входов тиристоров инверторного моста.

Таким о бр as ом, в наиболее общем случае блок управления в предлагаемом решении может содержать выпрямитель, иначе мост распределительных вентилей (в, виде светодиодов или же диодов с последовательно включенными с этими диодами обмотками развязывающих трансформаторов), а также формирователиусилители. Существенной при этом является взаимосвязь между выходами моста распределительных тиристоров и управляющими входами вентильного (инверторного) моста, выход каждого усилителя-формирователя, управляющим входом подключенного к данной выходной фазе плеча выпрямителя (распределительного моста), подсоединен к управляющему входу вентиля инверторного моста соседней фазы одноименного с выпрямителем плеча по кольцевой схеме.

Преобразователь работает следующим образом.

Для пуска инвертора производится предварительный заряд конденсаторов

7. Устройство предварительного заряда (не показано) может быть выполнено, например, шунтированием тиристоров 1 и 2 высокоомными резисторами, не оказывающими влияния на установившийся режим работы инвертора нли отключаемыми после запуска. После пред-, варительного заряда конденсатора на фазе В отрицательный потенциал. Далее производится замыкание ключа 11. на время 1 меньшее, чем Т/6, где

Т - период переменного напряжения на нагрузке 8. При этом по светодиоду оптопары 2 от фазы С через ключ ll токоограничивающий резистор 10, светодиод тиристорной оптопары 3 к фазе

В течет ток, который приводит к отпиранию (фото)тиристоров 3 и 2.

При этом на фазе А оказывается положительный потенциал источника питания, а на фазе  — отрицательный.

Через время Т/6 (фиг. 4) после момента срабатывания ключа 11 происходит его следующее включение на время

При этом по светодиоду оптопары

4 от фазы А через ключ 11, токоогра» ничивающнй резистор 10, светодиод оптопары З.к фазе В течет в течение времени t ток, который приводит к отпиранию (фото)тиристора 4.

При этом (фото)тиристор 2 закрывается конденсаторами 7. На фазе А оказывается положительный потенциал исз 1457126

4 точника питания, а на фазе С - отри- ния U U U входной ток преAe 5e сД цательный. Затем через время Т/6 про- обраэователя 1, алгоритмы переклюисходит следующее включение ключа 11. чения тиристоров катодной у и анод.тк

При этом по светодиодам оптопар 4 и ной групп тиристоров инверторного

5 течет ток, который приводит к отпи- 5 моста, управляющие импульсы на выранию (фото)тиристора 5. После чего ходе генератора 13 импульсов. конденсаторами 7 закрывается (AQTo) тиристор 3 и на фазе В оказывается Формула изобретения положительный потенциал источника, на фазе С вЂ” отрицательный и т.д. Та- Преобразователь постоянного наким образом, (фото)тиристоры срабаты- пряжения в трехфазное, содержащий вают в последовательности 1,2,3,4,5, трехфазный управляемый вентильный

6,1,... мост с коммутирующими конденсатораНа фазах А, В, С в этом случае 15 ми на выходе и дроссель в цепи пита образуются переменные напряжения, ния, а также блок управления вентисдвинутые по фазе на 1/3 периода Т. лями в виде последовательно связанЧастота трехфазного напряжения может ных между собой задающего генераторегулироваться генератором 13. ра, распределителя имп льсов и шест

Токоограничивающим резистором 10 может регулироваться усиление импульсов управления, поступающих на (фото)тиристоры.

Принцип работы ключа 11 (фиг. 2) 25 не требует пояснений.

Дпя уменьшения энергопотребления системой управления вместо фототиристоров, иначе тиристорных оптопар, в мосту инвертора могут быть использо ваны тиристоры, включаемые с помощью оптронов (фиг. 3). В этом случае по.вышается коэффициент усиления, увеличивается крутизна фронта управляющих импульсов, уменьшается время включения тиристоров, а следовательно, их нагрев ° Принцип возбуждения инвертора (фиг. 3) аналогичен. Последовательность включения тиристоров определяется последовательностью 4О включения оптронов.

Изложенное поясняется временными диаграммами процессов на фиг. 4, где показаны выходные линейные напряжеУ и усилителей-формирователей управляющих импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности эа счет упрощения, упомянутый распределитель импульсов выполнен в виде трехфазного мостового выпрямителя, между выводами постоянного тока которого включены последовательно соединенные резистор и ключевой элемент, управпякнщим входом подключенный к укаэанному задающему генератору, выводы переменного тока введенного выпрямителя подключены к выходным выводам вентильного моста, причем каждый из шести упомянутых усилителейформирователей своим управляющим входом включен последовательно с одним из диодов выпрямителя, а выход каждого усилителя-формирователя, управляющим входом подключенный к данной выходной фазе плеча выпрямителя, подсоединен к управляющему входу вентиля моста соседней фазы одноименного с выпрямителем плеча по кольцевой схеме.

1457126

Фиг. 3

4Ьв.4

Составитель Г.Мыдык

Техред И.Дидык

Редактор А.Ворович

Корректор С,Черни

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7492/56 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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