Инвертор

 

Изобретение относится к электротехнике, представляет собой преобразователь переменного напряжения в переменное и может быть использовано в электротехнологии и электроприводе. Цель изобретения - повышение надежности. Инвертор содержит конденсатор 1, включенный последовательно с нагрузкой 2, свободные выводы которых соединены с двумя цепями, содержащими тиристоры 3 и 4, последовательно соединенные с ними токоограничивающие элементы 5 и 6 и конденсаторы 7 и 8 фильтра. К точке соединения конденсаторов 1 и 7 катодом подключен диод 9, а к точке соединения нагрузки 2 и элемента 6 - диод 10. Аноды диодов 9 и 10 соединены с катодами тиристоров 4 и 3 соответственно. Генераторы импульсов 11 и 12 подключены выходами к управляющим цепям соответственно тиристоров 3 и 4, при этом один из входов каждого из генераторов 11 и 12 импульсов соединен с одним из выходов другого генератора импульсов. Инвертор обладает повышенной надежностью при работе в автогенераторном режиме. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, представляет собой преобразователь переменного напряжения в переменное и может быть использовано в электротехнологии и электроприводе. Цель изобретения повышение надежности. На чертеже представлена схема устройства. Коммутирующий конденсатор 1 включен последовательно с нагрузкой 2, свободными концами они соединены с двумя цепями, содержащими тиристоры 3 и 4, последовательно соединенные с ними токоограничивающие элементы 5 и 6 и конденсаторы 7 и 8 фильтра. К точке соединения конденсаторов 1 и 7 катодом подключен диод 9, а к точке соединения нагрузки 2 и элемента 6 диод 10. Аноды диодов 9 и 10 соединены с катодами тиристоров 4 и 3 соответственно. Генераторы 11 и 12 импульсов включены таким образом, что к выводу управления и катоду тиристора 3 подключены выход генератора 11 и вход генератора 12, а к выводу управления и катоду тиристора 4 подключены выход генератора 12 и вход генератора 11. Диоды 13-16 соединены попарно последовательно и согласно. Точки соединения диодов 13, 14 и 15, 16 подключены к шинам 17 питания. Катод диода 13 соединен с положительным выводoм конденсатора 8, анод диода 15 с отрицательным выводом конденсатора 7, а анод диода 14 с отрицательным выводом конденсатора 8. Генераторы 11 и 12 содержат схему с пороговым элементом и выдают сигнал управления при исчезновении напряжения на их входных выводах. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии тиристоры 3 и 4 закрыты. Напряжения на конденсаторе 1, нагрузке 2 и генераторах 11 и 12 близко к нулю. Конденсаторы 7 и 8 заряжены от сети через диоды 13-16. При подаче сигнала управления извне на любой из тиристоров, например 3, он открывается и по цепи конденсатор 7 элемент 5 тиристор 3 диод 10 нагрузка 2 происходит заряд конденсатора 1. При индуктивном характере нагрузки 2 форма тока практически синусоидальна. Одновременно на генератор 12 поступает практически постоянное напряжение с конденсатора 7, емкость которого как конденсатора фильтра много больше, чем у конденсатора 1. Конденсатор 8 не заряжен, т.к. тиристор 4 закрыт. Генераторы 11 и 12 имеют высокое входное сопротивление, и их рабочий ток заведомо ниже тока удержания тиристоров 3 и 4. Поэтому запиранию тиристоров они не препятствуют. После окончания заряда конденсатора 1 ток через тиристор 3 падает ниже тока удержания и в нем начинается процесс запирания. Однако до тех пор, пока сопротивление запирающегося тиристора 3 не станет заведомо выше входного сопротивления генератора 12, напряжение на нем не снизится настолько, чтобы он сработал. Лишь полное закрывание тиристора 3 приведет практически к исчезновению напряжения на генераторе 12, после чего на его выходе появится отпирающий импульс, поступающий на тиристор 4. Таким образом, не только при открытом, но и при не полностью запертом тиристоре дальнейшая работа устройства невозможна. После отпирания тиристора 4 конденсатор 1 перезаряжается по цепи: конденсатор 8 тиристор 4 диод 8 конденсатор 1 нагрузка 2 элемент 6. Напряжение и ток синусоидальны. Временной интервал между двумя половинами синосоиды практически равен времени надежного запирания тиристоров, т.е. минимально возможный. Поэтому искажение получаемого напряжения тоже минимально. Во время работы тиристора 4 конденсатор 7 не разряжается. После окончания процесса перезаряда конденсатора 1 и запирания тиристора 4 генератор 11 выдает сигнал на открывание тиристора 3. Далее процесс повторяется. Инвертор работает в автоколебательном режиме с частотой, практически равной резонансной. При прорыве инвертора из-за пробоя закрытого тиристора сеть не закорачивается. Открытые тиристоры 3 и 4 соединяют между собой конденсаторы 7 и 8 фильтра таким образом, что по отношению к сети они представляют собой емкостное сопротивление. Указанные особенности протекания аварийных токов позволяют, учитывая кратковременность процесса перезаряда одного из конденсаторов и отсутствие прямой связи с сетью, уменьшить элементы 5 и 6. Защита от чрезмерного ударного тока для тиристоров 3 и 4 и диодов 9 и 10 остается также надежной. Протекающий через диоды 13-16 аварийный ток сети будет много ниже и отключается обычными средствами защиты предохранителями или автоматическими выключателями. Передача сигнала управления на тиристоры 3 и 4 с генераторов 11 и 12 не требует гальванической развязки, а уровень сигнала управления не зависит от нагрузки и скорости изменения тока через тиристор. Это дополнительно повышает надежность работы и упрощает устройство.

Формула изобретения

ИНВЕРТОР, содержащий четыре выпрямительных диода, соединенных последовательно попарно и образующих два выпрямительных плеча, два конденсатора фильтра, два тиристора, два токоограничивающих элемента и коммутирующий конденсатор, включенный в цепь нагрузки, при этом каждый из тиристоров включен последовательно с соответствующим токоограничивающим элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно введены два диода и два генератора импульсов, при этом каждый из дополнительных диодов соединен последовательно с соответствующим тиристором, первый конденсатор фильтра включен между катодом первого выпрямительного диода первого плеча и анодом первого выпрямительного диода второго плеча, а второй конденсатор фильтра - между катодом второго выпрямительного диода второго плеча и анодом второго выпрямительного диода первого плеча, последовательно соединенные первый тиристор и первый дополнительный диод включены встречно-параллельно между выводами постоянного тока второго выпрямительного плеча, а последовательно соединенные первый токоограничивающий элемент, второй тиристор, второй дополнительный диод и второй токоограничивающий элемент - между выводами постоянного тока первого выпрямительного плеча, коммутирующий конденсатор подключен между точкой соединения первого конденсатора фильтра и первого дополнительного диода и первым выходным выводом, второй выходной вывод подключен между точкой соединения второго дополнительного диода и второго токоограничивающего элемента, первый генератор импульсов подсоединен первым выходным выводом к управляющему электроду, а вторым - к катоду первого тиристора, второй генератор импульсов подключен аналогично к второму тиристору, при этом первый входной вывод первого генератора импульсов соединен с объединенными вторыми входным и выходным выводами второго генератора импульсов, а соответственно первый входной вывод второго генератора импульсов соединен с объединенными вторыми входным и выходным выводами первого генератора импульсов.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000        

---