Автономный инвертор

 

Ч

1.

О П И С А Н И Е 111 46570 2

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцйалистических

Республик р ф . 1 „ф ф " 1"ф yQ

1 (61) Зависимое от агт. свидетельства.О (51) М. Кл. Н 02m 7/52

Н 02m 7/20 (22) Заявлено 28.09.72 (21) 1831839/24-7 с присоединением заяьки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 30.03.75. Бюллетень ¹ 12 (53) УДК 621.314.572 (088.8) Дата опубликования описания 05.09.75 (72) Автор пзоб>рет fiiiH Л. Г. Кощеев (71) Заявитель Уральское отделение Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

Известен автономный инвертор, содср>кащий трехобмоточный трансформатор, в котором первичная обмотка через один или несколько силовых тиристоров присоединена к источнику питания, одна вторичная обмотка через один или несколько диодов выпрямителя присоединена к конденсатору, а другая вторичная обмотка подключена к нагрузке, а также блок управления.

Цель изобретения — совершенствование автономных инверторов, обеспечивающее возмо>кность инвертирования постоянного тока низкого напряжения в переменный ток от сверхнизких частот до нескольких десятков килогерц без применения дополнительных колебательных контуров для коммутации тока силовых тиристоров.

Это достигается тем, что в предлагаемом инверторе диоды выпрямителя вторичной обмотки зашунтированы дополнительными транзисторами, базовые цепи которых подключены к генератору прямоугольных импульсов тока, присоединенному через фазосдвигающее устройство блока управления.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого инвертора; на фиг. 2 — диаграммы папря>кений и токов; на фиг. 3— принципиальная схема предлагаемого инвертора, выполненного по мостовой схеме.

Предлагаемый инвертор содержит тиристор 1, генератор 2 импульсов управления тиристором, трехобмоточный трансформатор 3, конденсатор 4, диод 5, транзистор 6, генера5 тор 7 прямоугольных импульсов тока и фазосдвигающее устройство 8. Одна вторичная обмотка трехобмоточного трансформатора 3 подключена к конденсатору 4 через диод 5, а другая подключена к нагрузке.

I0 При подаче импульсов тока в момент времени ii в цепь управляющего электрода тиристора 1 от генератора 2 происходит его включение, и в цепи первичной обмотки трансформатора 3 протекает ток, определяемый на15 грузкой. При этом напряжение на первичной обмотке Ui имеет прямоугольную форуму с амплитудой, равной напря>кению источника питания, как показано на фиг. 2, а напря>кение на аноде тиристора с1„спадает до величи20 ны, определяемой его падением напряжения.

В это время конденсатор 4 заряжается от дополнительной обмотки через диод 5. Благодаря наличию индуктивности рассеяния трансформатор- 3 и емкости конденсатора 4

25 процесс заряда конденсатора 4 имеет колебатЕЛЬНЫй ХаРаКтЕР, И тОК ЗаРЯДа тн СИНУСОидальный. В момент 12 импульс тока заряда становится равным нулю, а напряжение на конденсаторе 4 Uc имеет максимальную веЗО личину.

465702

В момент времеHH l, tloдае cH ilpHMU) tоtlbный импульс тока в цепь базы транзистора 6 от генератора 7 прямоугольных импульсов тока. При этом гранзистор отпирается, и к дополнительной обмотке трансформатора 3 подается напряжение, равное напряжению на конденсаторе 4, что вызывает выключение тиристора 1 благодаря появлению обратного напряжения в его анодной цепи. После выключения тиристора 1 на рузочная составляющая тока протекает по цепи, образованной дополнительной обмоткой трансформатора 3, кон,спсатором 4 и транзистором 6.

В момент времени 1 импульс тока в цепи базы транзистора 6 спадает к нулю, и последний ;àïèðàåòñÿ. Это приводит к снятию импульса с нагрузки.

В момент времени t5 подается импульс тока управления тиристором 1, и процессы в схсмс инвертора повторяются.

Для надежной коммутации тока тиристора

1 в данном пнверторе необходимо, чтобы длительность импульса тока, формируемого генератором 7, была в два раза больше времени выключения тиристора 1, ток в цепи базы был достаточным для удержания транзистора в открытом состоянии, а емкость конденсатора

4 была достаточной для обеспечения обратного напряжения на аноде тиристора.

Величина емкости конденсатора 4 для предлагаемого инвертора определяется из условия обеспечения синусоидальной формы тока заряда конденсатора и не должна превыш; ть критическое значение, равное

TH

C == т:Л, где ҄— длительность импульса напряжения на выходе инвертора;

L — индуктивность рассеяния трансформатора.

По описанному вып " ирппцпп м:;кпо выполнить и мостовую схему инвертора (см. фиг. 3). Он c0,lcp)KHT однофазный мост на тиристорах 1, генератор 2 импульсов управления тиристором, трансформатор 3, конденсатор 4, выпрямитсльный мост па диодах 5, KQMмутатор на транзисторах 6, генератор 7 прямоугольных импульсов тока и фазосдвигающее устройство 8.

)р Влагодаря подбору соотношения витков пер в ич пой и втор ич ной обмоток инвертор ного трансформатора имеется возможность обеспечить сравнительно небольшие значения тока через коммутирующие транзисторы. Так, на15 пример, при инвертировании постоянного тока напряжением 24 в применение транзисторов

КТ-805, допускающих максимальные напряжения 130 в и максимальные значения импульсов тока 8 а в инверторе, выполненном по мо2р стовой схеме, обеспечивает надежную коммутацию тока в цели силовых тиристоров величиной, равной 40 а, и позволяет выполнить на основе предлагаемого инвертора преобразователь номинальной мощностью 1 квт.

Предмет изобретения

Автономный инвертор, содержащий трехобмоточный трансформатор, в котором первичная обмотка через один или несколько тиризр сторов подключена к источнику питания, одна вторичная обмотка через один или несколько диодов выпрямителя присоединена к конденсатору, а другая вторичная обмотка подключена к нагрузке, а также блок управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения, диоды вьшрямителя зашунтированы дополнительными транзисторами, базовые цепи которых подключены к генератору прямоугольных импульсов тока, присоединенному

4р через фазосдвигающее устройство блока управления.

465702

Составитель Г. Бейдер

Редактор E. Караулова Техред Т. Курилко Корректоры: В. Дод и Е. Давыдкина

Заказ 2190/1 Изд. Мз 1483 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва,,Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2