Устройство для управления инвертором

 

О П И С А Н И Е 758469

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.08.78 (21) 2653371/24-07 с присоединением заявки .% (28) Приоритет (5! )М. Кл.

Н 02 Р 13/18

Гооударствеииый комитет

Опубликовано 23.08 80 Бюллетень № 31 до делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621.316. .727 (088.8) Дата опубликования описания 250889 (72) А вторы изобретения

А. Г. Азаров, С. И. Королев, В. В. Полонский и Г, И. Цветков

Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при

Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ИНВЕРТОРОМ

Изобретение относится к преобразовательной технике, а более конкретно к устройствам для

1 управления автономными инверторами напряжения.

Известно устройство для управления, в ко5 тором в качестве формирователей выходных импульсов используются трансформаторные усилители мощности, обеспечивающие гальваническую развязку цепей управления от силовых и отличающиеся простой конструкцией (1).

Недостатками этого устройства являются большие габариты выходных трансформаторов и повышенные динамические потери в вентилях инвертора иэ-за пологих фронтов управляющих импульсов. Объясняется это тем, что выходные 5 трансформаторы в устройствах управления работают на выходной частоте инвертора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для управления инвертором, содержащее задающий генератор, кольцевую пересчетную схему, диодно-транзисторные коммутаторы с выходными трансформаторами и высокочастотный генератор прямоугольного напряжения (21.

Однако из-за сложной структуры выходных каскадов снижается надежность устройства и, следовательно, инвертора в целом. Повысить надежность можно либо резервированием, либо путем контроля неисправных узлов с последующей их заменой на исправные. Второй путь особенно эффективен при автоматическом контроле неисправных узлов, так как при этом существенно повышается коэффициент готовности инвертора без заметного увеличения его массогабаритных показателей.

Целью изобретения является повышение надежности инвертора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления инвертором, содержащее задающий генератор, диодно-транзисторные коммутаторы с выходными трансформаторами и высокочастотный генератор прямоугольного напряжения, причем выходы задающего генератора подключены к управляющим переходам ! транзисторов, а выходы высокочастотного генератора прямоугольного напряжения — к ка. ке 15 транеформатора 14 — напряжение 20.

В нормальном режиме (интервал времени

io — t1) на выходе выпрямителя 5, вход которого присоединен к обмоткам 12 и 15, последовательно соединенным и встречно включенным. формируются импульсы 21. длительность которых равна длительности управляющих импульсов 17 и 18. Постоянная времени RC-цепи элемента задержки 7 выбрана больше, чем дли-. тельность паузы между импульсами 21, поэтому элемент задержки 7 не срабатывает.

Пусть в момент времени t, произошло короткое замыкание ио цепи: эмиттер — коллектор транзистора 10 в диодно-транзисторном коммутаторе 2. Тогда на обмотке 12 непрерывно присутствует высокочастотное напряжение, а так как обмотки 12 и 15 включены встречно, на выходе выпрямителя 5 будет пауза, длительность которой по крайней мере не меньше длительности полупериода выходного напряжения задающего генератора 1. Постоянная времени RC-цепи элемента задержки 7 выбрана меньше длительности полупериода напряжения задающего генератора. Поэтому в некоторый момент времени на выходе элемента задержки 7 формируется импульс 22, который включает элемент памяти 8 на тиристоре с сигнальной лампой в анодной цепи, идентифицирующей отказ.

Пусть в момент времени t> произошел обрыв в цепи: коллектор — эмиттер транзистора

13 диодно-транзисторного коммутатора 3. Тогда, начиная с момента t, и до прихода управляющего импульса 17 на базу транзистора 10, на выходе выпрямителя 5 напряжение отсутствует, блокирующий транзистор 6 закрыт, и в некоторый момент времени на выходе элемента задержки формируется импульс 22, который включает элемент памяти 8. Аналогичная картина возникает при любых отказах других элементов, входящих в диодно-транзисторные коммутаторы, а также при отказе задающего генератора 1.

Питание элемента задержки 7 осуществляется от отдельного выпрямителя с фильтром 9, подключенного к выходу высокочастотного генератора 4. Это сделано для более точного определения неисправного узла. Если бы питание элемента задержки осуществлялось от общего источника питания, то при неработавшем генераторе 4 блок контроля также сработал бы, хотя отказа в устройстве управления нет.

Благодаря тому, что устройство для управления инвертором снабжено блоком контроля, повышается надежность инвертора в целом, так как появляется возможность быстро отыскать неисправный блок, заменить его и тем самым существенно повысить коэффициент готовности инвертора.

3 758469 а тодам диодов диодно-транзисторных коммутаторов, дополнительно снабжено блоком контроля, содержащим соединенные последовательно элемент памяти с сигнализацией, элемент задержки с блоком питания, блокирующий транзистор, выпрямитель и два резистора, а выходные трансформаторы снабжены дополнительной обмоткой, причем управляющий переход блокирующего транзистора через один резистор и выпрямитель подсоединен к последовательно соединенным и встречно включенным дополнительным обмоткам трансформаторов, а другой резистор включен параллельно управ ляющему переходу блокирующего транзистора.

Блок питания элемента задержки подключен, к высокочастотному генератору прямоугольного напряжения, На фиг. 1 представлена схема устройства для управления инвертором; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит задающий генератор l, диодно-транзисторные коммутаторы 2 и 3, высокочастотный генератор прямоугольного напряжения 4, выпрямитель 5, блокирующий транзистор 6,,элемент задержки 7 на однопереходном транзисторе, элемент памяти 8 с сигнальной лампой и выпрямитель с фильтром 9. Диодно-транзисторный коммутатор 2 содержит транзистор 10 и выходной трансформатор 11 с дополнительной обмоткой 12, диодно-транзистор- З0 ный коммутатор 3, содержит транзистор 13 и выходной трансформатор 14 с дополнительной обмоткой 15.

Выход задающего генератора 1 присоединен к базам транзисторов 10 и 13 диодно-транзисторных коммутаторов 2 и 3. Первичные обмотки трансформаторов 11 и 14 присоединены к выходу высокочастотного генератора 4 прямоугольного напряжения. На трансформаторах

11 и 14 расположены дополнительные обмот- 40 ки 12 и 15, которые соединены последовательно, включены встречно и присоединены к выпрямителю 5, выход которого соединен с управляющим переходом блокирующего транзистора 6, Последний соединен с элементом задержки 7, выход которого присоединен к элементу памяти 8. Питание элемента задержки 7 осуществляется от выпрямителя с фильтром 9, подсоединенного к выходу высокочастотного генератора 4 прямоугольного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

На первичные обмотки трансформаторов 11 и 14 поступает напряжение 16 с выхода высокочастотного генератора 4. От задающего генератора 1 на базу транзистора 10 подаются управляющие импульсы 17, на базу транзистора

13 — управляющие импульсы 18. На дополни- ,тельной обмотке 12 трансформатора 11 формируется напряжение 19, на дополнительной обмот.

5 75

Формула изобретения

1. Устройство для управления инвертором, содержащее задающий генератор, диодно-тран зисторные коммутаторы с выходными трансформаторами и высокочастотный генератор прямоугольного напряжения, причем выходы задающего генератора подключены к управляющим переходам транзисторов, а выходы высокочастотного генератора прямоугольного напряжения— к катодам диодов диодно-транзисторных коммутаторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью новышения надежности инвертора, оно дополнительно снабжено блоком контроля, содержащим соединенные последовательно элемент памяти с сигнализацией, элемент задержки с блоком питания, блокирующий транзистор, выпрямитель и два резистора, а выходные трансформаторы снабжены дополнительной обмот84б9 6 кой, причем, управляющий переход блокирующего транзистора через один резистор и выпрямитель присоединен к последовательно соединенным и встречно включенным дополнитель. ным обмоткам выходных трансформаторов, а другой резистор включен параллельно управляющему переходу блокирующего транзистора.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что блок питания элемента задержip ки подключен к высокочастотному генератору прямоугольного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

). Моин B C Лаптев Н. Н. Стабилизирод ванные транзисторные преобразователи, М., "Энергия",1972, с. 298-302.

2. Авторское свидетельство СССР и 481!14, кл. Н 02 P 13/18, 1968 (прототип).

Фиг I

758469

Составитель В. Кузнецов

Техред Ж. Кастелевич Корректор М. Коста

Редактор Т, Иванова

Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5650/48

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4