Инвертор тока

 

Изобретение относится к вторичным источникам электропитания и м.б. использовано в установках гарантированного электропитания. Целью изобретения является расширение нагрузочного диапазона, повышение КПД и снижение массогабаритных показателей. Устр-во содержит тиристорный мост 1. На выходе моста включен индуктивный элемент 3 с последовательно включенным тр-ром тока 4. Блок формирования управляющих импульсов состоит из датчика напряжения 8, соединенного с узлом сравнеия 9. Выходной сигнал от усилителя 10, поступая на вход компаратора 11, регулирует угол выключения тиристоров моста. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 И 7/515. 3 315

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ г, Г1„

2 (54) ИНВЕРТОР ТОКА

Н

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4126671/24-07 (22) 02.10.86 (46) 30.05,89. Еюл, № ?О (71) Всесоюзный электротехнический институт им. В.И,Ленина (72) В.А.Чванов и В.И.Кузькин (53) 621.314.572(088,8) (56) Патент СНА № 3953779, кл, Н 02 М 3/315, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 547941„ кл. Н 02 M 3/315, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 635576, кл. Н 02 M 3/315, .1976.

Авторское свидетельство СССР

¹- 928561, кл. Н 02 M 3/315, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 924805, кл. Н 0? M 3/315, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 892615, кл. Н 02 M 3/315, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 930524, кл. Н 02 И 3/315, 1980.

„„SU„„1483576 A 1 (57) Изобретение относится к вторичI ным источникам электропитания и м.б. использовано в установках гарантированного электропитания. Целью является расширение нагрузочного диапазона, повышение КПД и снижение массогабаритных показателей. Устр-во содержит тиристорный мост 1. На выходе моста включен индуктивный элемент 3 с последовательно включенным тр-ром тока 4. Блок формирования управляющих импульсов состоит из датчика напряжения 8, соединенного с узлом сравнения 9. Выходной сигнал от усилителя

10, поступая на вход компаратора 11, регулирует угол выключения тиристоров моста. 2 ил.

С::

1483576

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к вторичным источникам электропитания, и может быть использовано в установках гарантированного электропитания.

Целью изобретения является расширение нагрузочного диапазона, повышение КПД и снижение массогабаритных показателей. 10

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого инвертора в однофазном Ва рианте; на фиг, 2 — временные диаграммы, поясняющие работу инвертора.

Инвертор тока (фиг. 1) содержит 15 тиристорный мост 1 с коммутирующими конденсаторами и с дросселем 2 в це- пи питания. На выходе моста включен индуктивный элемент 3 с последовательно включенным с ним трансформато- 20 ром 4 тока. В одном из вариантов на выходе инвертора может быть включен

I выпрямитель 5 с фильтром 6. Блок формирования управляющих импульсов содержит подключаемый к нагрузке 7 датчик 8 напряжения, узел 9 сравнения сигнала датчика 8 с опорным напряжением U, усилитель 10 сигнала рассогласования, компаратор 11 и сумматор 12. 30

На временных диаграммах, поясняющих работу инвертора на фиг. 2, обот значено: с — время -- — — половина ю . ? периода выходного напряжения инверто- 35

Pe (ll lIgIg, >I 1 pars напряжение на вторичной 6бмотке трансформатора тока 4; U — напряжение íà выходе сумматора 17; d — угол запирания тиристоров инвертора 1, ИМЛ вЂ” импульс уп- 40 равления тиристора. На фиг. 2 принято, что напряжение на выходе усилителя 10 равно нулю. Когда оно не равно нулю, импульс управления дополнительно сдвигается за счет действия 45 сигнала с усилителя 10, поступающего на управляющий вход компаратора 11 (вертикальный способ регулирования фазы управляющих импульсов), Инвертор работает следующим обра50 зом.

Напряжение источника питания поступает на вход инвертора, который может быть однофазным или многофазным, служит для сглаживания пульсаций на входе инвертора, индуктивный элемент 3 подгружает инвертор при малых.нагрузках и на холостом ходу, обеспечивая его работоспособность от холостого хода до максимальной нагрузки. В качестве индуктивного элемента может выступать согласующий трансформатор, Трансформаторы 4 тока служат датчиками тока индуктивных элементов, сигнал с которого используется для обеспечения устойчивости синхронизации импульсов управления инвертора. Выходное напряжение инвертора выпрямляется выпрямителем

5 и после сглаживания в фильтре 6 поступает в нагрузку 7. Узлы 8, 9 и

10 — это схемы автоматических регуляторов напряжения по отклонению. Выходной сигнал от усилителя, поступая на вход компаратора 11, регулирует угол выключения тиристоров инвертора (вертикальный способ регулиро— вания фазы импульсов), что обеспечивает стабилизацию напряжения на нагрузке при изменении напряжения источника питания и нагрузки от нуля до максимальной. Сумматор 12 служит для синхронизации импульсов управления, поступающих через компаратор 11 на электроды управления тиристоров

1 инвертора. Синхронизация импульсов производится (фиг. 2) относительно напряжения на выходе инвертора (Ц., ) и тока в индуктивном элементе

Это дает возможность изменять необходимым образом угол выключения тиристоров инвертора (P) при широком диапазоне изменения частоты работы инвертора, что свойственно предлагае-. мому инвертору при изменении нагрузки, I

1

Для стабилизации напряжения на на— грузке при изменении нагрузки и напряжения источника питания автоматический регулятор (блоки 8, 9 и 10) изменят угол Р инвертора.

Широкий диапазон изменения частоты и самоперестройка частоты работы инвертора, являющиеся свойствами предлагаемого инвертора, позволяют при наличии небольших коммутирующих конденсаторов в инверторе обеспечить

его работоспособность при широком диапазоне изменения нагрузки и напряжения источника питания инвертора.

В силу свойств предлагаемого инвертора и простоты его силовой схемы системы управления и регулирова1483576 ния достигается поставленная цель: расширяется нагрузочный диапазон, повышается КПД и снижаются массогабаритные показатели.

Ожидаемый технико-экономический эффект от применения предлагаемого устройства в мощных агрегатах бесперебойного электропитания мощностью 10

100 кВт и более получается за счет уменьшения в два раза требуемой мощности аккумуляторных батарей на атомных, тепловых, гидравлических станциях и других предприятиях, где ак- 15 кумуляторы используются в. качестве источников питания, поскольку инвертор по предлагаемой схеме позволяет допускать более широкий диапазон изменения напряжения на аккумулятор- 20 ной батареи, более глубокий ее разряд при стабильном уровне напряжения на нагрузке. За счет этого экономится большое количество остро дефицитного свинца, необходимого для производства аккумуляторов. формула изобретения

Инвертор тока, содержащий тиристорный мост с дросселем в цепи питаЛ ния и с блоком коммутирующих конденсаторов на выходе, а также блок формирования управляющих импульсов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения нагруэочного диапазона, повышения КПД и снижения массогабаритных показателей, блок форми1 рования управляющих импульсов выполнен в виде индуктивного элемента, подключенного к выходным выводам инвертора через трансформатор тока, сумматора с двумя входами, один вход которого подсоединен к выходу трансформатора тока, а другой его вход подключен к выходным выводам инвертора и компаратора с индюрмационным входом и управляющим входом для подключения к эадатчику уровня напряжения, своим выходом компаратор соединен с тиристорами инвертора, а информационным входом — с выходом сумматора.

1483576

Фиг.2

Сост ав ит ель Г.Мыцык

Редактор А.Долинич Техред М. Дидык

Корректор Н. Король

Заказ 2846/52 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101