Тиристорно-транзисторный инвертор

 

Изобретение относится к промышленной электронике и м.б. использовано в системах электропривода. Цель изобретения - повышение быстродействия. Устр-во содержит последовательно соединенные мост на тиристорах 1 - 6 и транзистор 11. К выходу обратного диодного моста 12 - 17 подключен конденсатор 18. В цепь, соединяющую выходы диодного моста с источником питания, включены диод 20 и тиристор 19, через который замыкается ток в паузах ШИМ. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 M 7/515

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4459701/07 (22) 14.07.88 (46) 30.08.91. Бюл. М 32 (72) В.С.Масленников (53) 621.314.572 (088.8) (56) Заявка Японии hh 58-40430, кл. Н 02 M 7/515, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М.1598085, кл. Н 02 M 7/515, 1988. (54) ТИРИСТОРНО-ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИНВЕРТ0Р

„„5 „„1674337 А1 (57) Изобретение относится к промышленной электроники и может быть использовано в системах электропривода, Цель изобретения — повышение быстродействия, Тиристорно-транзисторный инвертор содержит последовательно соединенные мост на тиристорах 1 — 6 и транзистор . 11. К выходу обратного диодного моста 12 — 17 подключен конденсатор 18. В цепь, соединяющую выходы диодного моста с источником питания, включены диод 20 и тиристор 19, через который замыкается ток в паузах LLlMM, 1 ил.

1674337

Изобретение относится K промышленной электронике и может быть использовано в системах электроприводэ и электропитания для преобразования постоянного тока в переменный.

Целью изобретения является повышение быстродействия инвертора.

На чертеже дана схема тиристорнотранзисторного ин вертора.

Инвертор содержит трехфазный мост иэ тиристоров 1-6, к выходам которого подключена нагрузка, состоящая из элементов

7-9. К анодам тиристоров 1, 3 и 5 подключен положительный вывод источника 10 питания, Между катодами тиристоров 2, 4 и б и отрицательным выводом источника 10 питания включен силовой транзистор 11, К выходам тиристорного моста подключены также входы обратного диодного моста, состоящего иэ диодов 12-17. К выходам обратного диодного моста подсоединен конденсатор 18. Между катодами диодов обратного диодного моста и положительным выводом источника 10 питания включен тиристор 19, К отрицательному выводу источника 10 питания, соединенному с выводом силового транзистора 11, подключен анод диода 20, Катод этого диода подсоединен к анодам диодов обратного диодного моста.

Режим работы инвертора зависит от состояния тиристоров, диодов и транзистора

11, В основном рабочем режиме нагрузка подключена к источнику питания.

Предположим, что тиристоры 2 и 4 и силовой транзистор 11 находятся в проводящем состоянии. Тогда ток источника 10 питания проходит через элементы 7 и 8 нагрузки, Током источника 10 питания, проходящим через тиристоры 1 и 4 и диоды 12 и

15, заряжается также конденсатор 18 до напряжения источника питания.

В режим работы, соответствующий паузе Н!ИМ, инвертор переводится закрыванием транзистора i1 и открыванием тиристора 19. При этом ток нагрузки, поддерживаемый ЭДС самоиндукции, замыкается через ранее открытый тиристор 1, диод

15 и открывшийся тиристор 19. При запаздывании открывания тиристорэ 19 по отношению к моменту закрывания транзистора

11 ток нагрузки через открывшиеся за счет

ЗДС самоиндукции диоды 13 и 14 подзаряжает конденсатор 18 и напряжение нэ нем возрастает. Ранее по отношению к моменту закрывания транзистора 11 открывание тиристора 19 возможно, если напряжение на конденсаторе 18 превышает напряжение источника 10 питания, В противном случае тиристор 19 не откроется.

Из режима паузы ШИМ в основной рабочий режим инвертор переходит сразу после открывания транзистора 11 и тиристора

4, Весь ток нагрузки при этом замыкается

5 через источник 10 питания. Через тиристор

19 и диод 20 разряжается конденсатор 18, если напряжение на нем выше напряжения . источника 10 питания. Этот процесс быстро

55 заканчивается и начинается восстановление запирающих свойств тиристора 19.

Переход из основного режима работы в режим паузы. LUMM не связан с необходимостью запирания тиристоров инверторов.

Поскольку для запирания тиристоров требуется значительно большее время, чем на их открывание, несущая частота LUVIM гибридного инвертора может быть увеличена по сравнению с прототипом.

Из режима паузы ШИМ инвертор может быть переведен в режим динамического торможения открыванием тиристора 3. Ток нагрузки в этом случае, поддерживаемый противоЭДС нагрузки, замыкается черезтиристоры 3, 19 и диод 12, а обесточенный тиристор 1 закрывается.

В режим противовключения гибридный инвертор может быть переведен как иэ режима динамического торможения, так и иэ основного рабочего режима. Перевод инвертора из режима динамического торможения в режим противовключения производится включением тиристора 2 и транзистора 11.

Для того, чтобы перевести инвертор в режим противовключения из основного рабочего режима, необходимо сначала выключить все тиристоры. Тиристор 19 выключается, если время работы инвертора в основном режиме превышает время запирания этого тиристора. После выключения тиристора 19 становится возможным выключить тиристоры моста. Для этого запирается транзистор 11 на время, достаточное для восстановления запирающих свойств тиристоров. Ток нагрузки на этом интервале времени через диоды 13 и 14 подзэряжает конденсатор 18, увеличивая напряжение на

его обкладках, После запирания тиристоров инвертор переводится в режим противовключения, для чего включаются тиристоры

2 и 3 и транзистор 11.

Аналогично происходит смена элементов нагрузки при переключении фаз. После выключения всех тиристоров инвертора включается транзистор 11 и устанавливается новая комбинация включенных тиристоров моста в соответствии с порядком переключения элементов нагрузки.

Таким образом, инвертор допускает значительно более высокие значения несу1674337 транзистор, что повышает быстродействие электроприводов.

Составитель И.Жеребина

Техред M. Моргентал Корректор М.Кучерявая

Редактор А.Лежнина

Заказ 2933 Тираж 376 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 щей частоты ШИМ, что позволяет повысить быстродействие при широтно-импульсном регулировании величины тока в нагрузке.

Если, в частности, нагрузкой являются обмотки вентильного двигателя, то их электройагнитная постоянная времени может быть значительно уменьшена. Благодаря этому расширяется полоса пропускания подчиненного токового контура и возрастает быстродействие регулируемого электропривода с вентильным двигателем.

При увеличении несущей частоты ШИМ и неизменных параметрах нагрузки снижается величина пульсаций тока и соответственно повышается КПД инвертора.

Преимуществом инвертора является также меньшее среднее значение тока через транзистор, так как во время паузы

ШИМ ток замыкается не через транзистор

11, а через тиристор 19. Кроме того, в режиме динамического торможения инвертор допускает значительно большие токи, так как цепь тока в этом режиме содержит тиристоры и диод, имеющие значительно большую перегрузочную способность, чем

Формула изобретения

5 Тиристорно-транзисторный инвертор, содержащий m-фазный тиристорный мост, выводы постоянного тока которого подключены к одному из входных выводов непосредственно, к другому — через транзистор, а

10 выводы переменного тока соединены с выходными выводами и выводами переменного тока m-фазного обратного диодного моста, к выводам постоянного тока которого подключен конденсатор, а также два венти15 ля, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в качестве одного из вентилей использован диод, включенный между точкой соединения транзистора с выходным выводом и соот20 ветствующим выводом постоянноготока диодного моста, а в качестве другого вентиля использован силовой управляемый ключ, включенный между другим выводом постоянного тока диодного моста и другим вход25 ным выводом.