Тиристорно-транзисторный инвертор

 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике. Целью изобретения является повышение КПД. Инвертор содержит тиристорный мост 1-6, одна шина питания которого через транзистор 13 подключена к одному входному выводу. К последнему подключены аноды диодов 10-12, а их катоды подключены к выходным выводам инвертора. Выводы постоянного тока моста диодов 14-19 обратного тока зашунтированы конденсатором 20 и подключены к входным выводам через магнитосвязанные обмотки 21, 22 дросселя индуктивности. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sos Н 02 M 7/515

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К.АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4357966/24-07 (22) 04.01.88 (46) 07.10.90. Бюл. ¹ 37 (72) В.С. Масленников (53) 621.314.572(088.8) (56) Заявка Японии № 59 — 53778, кл. Н 02 М 7/515, опублик. 27.10.77.

Заявка Японии № 58 — 40430, кл. Н 02 М 7/515, опублик, 16.10.78.

Патент США ¹ 4482946, кл. Н 02 М 7/515, опублик. 13.11.84.

Гольц М,Е., Гудзенко А.Б., Остреров

B.М. и др. Быстродействующие электроприводы постоянного тока с широтно-импульсными преобразователями,— М.; .Энергоатомиздат, 1986, с. 163.

Электроприводы серии ЭПБ 1. Каталог, Информэлектро, 1986, с. 10.

5U 1598085 А1 (54) ТИРИСТОРНО-ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВ EPTOP (57) Изобретение относится к силовой преобразовательной технике. Целью изобретения является повышение КПД. Инвертор содержит тиристорный мост 1 — 6, одна шина питания которого через транзистор 13 подключена к одному входному выводу. К последнему подключены аноды диодов 10 — 12, а их катоды подключены к выходным выводам инвертора. Выводы постоянного тока моста диодов 14 — 19 обратного тока зашунтированы конденсатором 20 и подключены к входным выводам через магнитосвязанные обмотки 21, 22 дросселя индуктивности.

6 ил, 1598085

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в системах электропривода и электропитания для преобразования постоянного тока в переменный.

Целью изобретения является повышение КПД тиристорно-транзисторного инвертора.

На фиг. 1 показана схема тиристорнотранзисторного инвертора; на фиг. 2 — временные диаграммы работы инвертора; на фиг, 3 — 6 — электричесие схемы инвертора для различных режимов работы, Инвертор содержит мост из тиристоров

1 — 6 к выходным выводам которого подключена нагрузка, состоящая из элементов 7 — 9, . и катоды диодов 10-12. Аноды этих диодов соединены с отрицательной шиной питания. Между катодами тиристоров 4 — 6 моста и отрицательной шиной питания включен транзисторный ключ 13. Аноды тиристоров

1-3 моста подключены к положительной шине питания непосредственно. К выходным выводам тиристорного моста подсоединены также входные выводы обратного диодного моста, состоящего из диодов 14—

19. Между выводами постоянноготока обратного диодного моста включен конденсатор 20, к обкладкам которого подключена пара одноименных по полярности концов двух магнитосвязанных обмоток

21 и 22 индуктивности, имеющих одинаковое число витков. Другая пара одноименных по полярности концов обмоток 21 и 22 индуктивности подключена к шинам питания инвертора.

Инвертор работает следующим образом.

Режим работы инвертора определяется состоянием тиристоров моста и транзистора. В режиме "Импульс ШИМ" {фиг. 2, где указаны токи и напряжения на соответствующих элементах) пара тиристоров, например 1 и 5, и транзистор 13 находятся в проводящем состоянии, а тиристоры 2 — 4 и

6 закрыты. Ток проходит через элементы 7 и 8 нагрузки (фиг. 3).

В режиме "Импульс ШИМ" происходит также выравнивание напряжения Ос конденсатора 20 и напряжения питания Un за счет тока, проходящего через обмотки 21 и

22 индуктивности. Быстрому завершению этого процесса способствует малая величина суммарной индуктивности встречно включенных обмоток 21 и 22.

Для того, чтобы изменить состояние тиристоров моста или перевести инвертор в другой режим работы (фиг. 2), необходимо сначала закрыть тиристоры 1 и 5. С этой целью соответствующим сигналом управле10

55 ния закрывается транзистор 13 на время, достаточное для восстановления непроводящего состояния тиристоров. После закрывания транзистора 13 тиристоры 1 и 5 некоторое время остаются открытыми, Ток через тиристор 5 отсутствует, так как последовательно с ним в цепи находится закрытый транзистор 13, Ток элементов 7 и 8 нагрузки замыкается через открывшиеся диоды 15 и 17 и поддерживается за счет

ЭДС самоиндукции ен (фиг. 4), величина которой равна напряжению на конденсаторе 20. Ток нагрузки заряжает конденсатор

20, который одновременно разряжается, отдавая энергию в цепь питания через встречно включенные обмотки 21 и 22 индуктивности. Часть тока замыкается также через тиристор 1 и последовательно включенную с ним обмотку 21 индуктивности, Поскольку к выводам обмотки 22 индуктивности в это время приложено напряжение питания, ток обмотки 21 индуктивности представляет собой ток намагничивания.

Параметры обмоток 21 и 22 индуктивности и сердечника выбраны так, что величина этого тока значительно ниже тока удержания тиристора 1, что обеспечивает его запирание практически без дополнительной задержки.

После запирания тиристоров продолжается процесс заряда конденсатора 20 с одновременным его разрядом через встречно включенные обмотки 21 и 22 индуктивности на цепь питания (фиг. 5).

В режиме "Пауза ШИМ" (фиг. 2) соответствующими сигналами управления открываются один из тиристоров катодной группы, например тиристор 5, и транзистор 13. Через них и открывшийся диод 10 замыкается поддерживаемый ЭДС самоиндукции ток нагрузки (фиг. 6), что позволяет получить энергетически выгодный режим непрерывного тока.

В режиме "Динамическое торможение" открывается другой тиристор катодной группы, например тиристор 4, транзистор

13 и диод 11. Величина тока динамического торможения может регулироваться за счет периодического открывания и закрывания транзистора 13 и тиристора 4.

Таким образом, несмотря на то, что в предлагаемом инверторе используется один транзистор, а не два, как в известном, функциональные возможности инвертора не уменьшены.

Использование изобретения позволяет повысить КПД за счет исключения из схемы одного из последовательно включенных в цепь питания транзисторов.

1598085

Юпулааая

1у El

Формула изобретения

Тиристорно-транзисторный и нвертор, содержащий m ôàçíûé тиристорный мост, один из выводов постоянного тока которого через транзисторный ключ связан с одной из шин питания инвертора, мост из обратных диодов с конденсатором, включенным между его вы водами постоя н ного тока, две обмотки дросселя, одна пара концов которых подключена к шинам питания инвертора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен m числом диодов, одни из одноименных электродов которых объединены и подсоединены к той же шине питания, к которой подключен силовой электрод упомянутого транзисторного

5 ключа, другие электроды этих диодов подсоединены к выходным выводам инвертора, второй вывод постоянного тока m-фазного тиристорного моста соединен с другой шиной питания инвертора непосредственно, 10 обмотки дросселя выполнены магнитосвязанными, а их вторая пара одноименных по полярности концов подключена к различным обкладкам конденсатора.

m4 РЙСд70ЮЮ

1598085

Составитель Г,Мыцык

Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Редактор В.Петраш

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

Заказ 3067 Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5