Автономный инвертор

 

Использование: в источниках питания различных электрои радиотехнических устройствах . Сущность изобретения: устройство содержит трансформатор 1, силовые тиристоры 8, 10, вспомогательные тиристоры 4,5, коммутирующие конденсаторы 6 и 7, дроссель 11, коммутирующий тиристор 9. 1 ил.

СОВХОЗ СОВЕТ(:КИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 M 7/519

ГОСУДЛРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4776379/07 (22) 03.01,90 (46) 30,10,92. Бюл. N. 40 (75} А.Г.Федоров (563 Заявка Великобритании

N 1424756, кл. Н 02 M 7/157, 1976.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 672713, кл. Н 02 М 7/519, 1978. (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

„„SU„„1772880 А1 (57) Использование: в источниках питания различных электро- и радиотехнических устройствах. Сущность изобретения: устройство содержит трансформатор 1, силовые тиристоры 8, 10, вспомогательные тиристоры 4, 5, коммутирующие конденсаторы 6 и 7, дроссель 11, коммутирующий тиристор 9. 1 ил.

1772880.

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к источникам питания различных электротехнических устройств.

Изобретение может быть использовано в преобразователях постоянного тока в постоянный ток или в переменный ток с промежуточным преобразователем в переменный ток с широтно-импульсным регулированием.

Известен инвертор, содержащий трансформатор, к концам первичной обмотки которого подключены аноды двух рабочих тириеторов, катоды которых соединены

10 между собой и через дроссель подключены к отрицательному полюсу источника постоянного тока, положительный полюс источника подключен к средней точке первичной обмотки трансформатора. Кроме того, ин20 вертор содержит два соединенных паследавательно коммутирующих конденсатора, вспомогательный тиристар, два диода и дополнительную обмотку трансформатора, при этом катод вспомогательного тиристора бочих тиристаров, анод — к точке соединения между собой коммутирующих конденсаторов, к которой подключены также катоды двух диодов, аноды которых подключены к концам вспомогательной

ЗО обмотки трансформатора, средняя точка указанной обмотки соединена с отрицательным полюсом источника постоянного тока.

Однако в таком инвертаре переэаряд конденсатора до исходного напряжения происходит через один иэ диодов, г"одключенную к нему половину вспомогательной обмотки трансформатора, драссель и соответствующий рабочий тиристар в очередной интервал рабаты последнего, чта приводит к дополнительной загрузке рабочих тиристоров и снижению их надежности. . Наиболее близким к изобретению является инвертар, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого одним выводом подключена к катоду одного рабочего тиристора и к обкладке коммутирующего конденсатора, другим выводом обмотка трансформатора подключена к катоду дру50 гого рабочего тиристара и к обкладке другого коммутирующего конденсатора, другой обкладкой соединенного с второй обкладкой.первого конденсатора, с катодом запирающего тиристора и с анодом вспомогательного тиристора. катодом соединенного са средней точкой первичной обмотки, подключенной также к отрицательному полюсу источника питания.

АнОды рабочих и вспомогательного тири55 подключен к тачке соединения катодов ра- .25 стара подключены к одному выводу дросселя, вторым выводом подключенного к положительному полюсу источника питания.

Недостатком данной схемы инвертора является одновременный заряд двух конденсаторов и переэаряд их в каждом полупериаде через обмотки трансформатора и всп ам о гател ьн ый тир истор.

Инвертар характеризуется повышенными энергетическими затратами на коммутацию и ограничениями предельной частоты преобразования.

Целью настоящего изобретения является повышение коэффициента полезного действия (КПД) и предельной рабочей частоты инвертора путем изменения способа заряда коммутирующих конденсаторов и исключения их перезаряда при подготовке к эапиранию рабочего тиристора.

Поставленная цель достигается тем, что положительный полюс источника питания подключается к средней точке первичной обмотки трансформатора, концы первичной обмотки подключаются к анодам рабочих тиристаров и тиристоров заряда коммутирующих конденсаторов, дроссель подключен к отрицательному полюсу источника питания, Введение одного дополнительного тиристара и изменение принципа действия инвертора позволяет (при том же составе остальных элементов) исключить подготовительные этапы для включения рабочего тиристора (заряд и перезаряд коммутирующих конденсаторов) и повысить

КПД и рабочую частоту инвертора.

На чертеже дана принципиальная электрическая схема.инвертора, где приняты следующие обозначения;

1 — трансформатор;

2, 3 —. полуабмотки первичной обмотки трансформатора;

4, 5- тиристоры заряда коммутирующих конденсаторов;

6, 7 — коммутирующие конденсаторы;

8, 10 — силовые (рабочие) тиристоры;

9 — коммутирующий тиристар;

11 — драссель, исключающий опрокидывание инвертора при перегрузках в выходной цепи;

12 — источник постоянного напряжения.

В инвертор входит силовая часть в составе трансформатора 1, рабочих тиристорав 8, 10 и дросселя 11, система коммутации силовых тиристарав в составе тиристоров заряда 4, 5, коммутирующих конденсаторов

6, 7 и тиристора 9, и система управления инвертаром, позволяющая формировать и регулировать выходное напряжение в зависимости от характера и величины нагрузки.

1772880

Составитель А.Федоров

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н. Сл ободя ни к

Редактор

Заказ 3850 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Система управления в данном изобретение не рассматривается.

Инвертор работает следующим образом. С устройства управления инвертором на управляющие электроды тиристоров подаются отпирающие импульсы в последовательности5 и 8,9- в первом полупериоде, 4 и 10, 9 — во втором полупериоде.

При приходе импульсов на тиристоры 5 и 8тиристоры открываются, по полуобмотке

2 через тиристор 8 и дроссель 11 течет ток первого полупериода. Одновременно коммутирующий конденсатор 6 заряжается по цепям 3, 5, 6, 1, 3 и 3, 5, 6, 8, 12, 11, 3 до двойного напряжения источника питания, после чего тиристор 5 закрывается. Для закрытия тиристора 8 подается импульс на управляющий электрод коммутирующего тиристора 9. Ток запирания тиристора 8 протекает по цепи 6, 9, 8, 6.

Далее процесс происходит аналогично для,.второй части схемы. За один период магнитопровод трансформатора перемагничивается дважды, а на вторичной обмотке его наводится переменное импульсное напряжение с длительностью импульсов, определяемой режимом широтно-импульсного регулирования.

Выходная мощность может также регулироваться при постоянной ширине импульсов напряжения в полупериодах изменением длительности интервалов между полупериодами или периодами импульсов.

Использование изобретения позволит уменьшить (по сравнению с прото. ипом) габариты, вес и стоимость инвертора за счет повышения его рабочей частоты и повысить

5 КПД.

Переменное напряжение. получаемое с выходной обмотки трансформатора, может быть использовано непосредственно или преобразовано в постоянное с помощью вы10 прямителей и фильтров.

Формула изобретения

Автономный инвертор, содержащий подключенные к концам первичной обмотки

15 выходного трансформатора два основных тиристора и два коммутирующих конденсатора, причем точка соединения последних подключена к катоду вспомогательного тиристора и к аноду коммутирующего тиристо20 ра, соединенного катодом с отрицательным входным выводом, а также дроссель, от л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения технико-экономических характеристик, он снабжен вторым вспомогательным тиристо25 ром, соединенным катодом с катодом,первого вспомогательного тиристора, а аноды этих тиристоров подключены к анодам основных тиристоров и к концам первичной обмотки выходного трансформатора, сое30 диненной средним выводом через дроссель с положительным входным выводом, причем катоды основных тиристоров соединены с отрицательным входным выводом.