Инвертор
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е („) iooi si
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советскиа
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 13.07.83 (2 I ) 3315964/24-07 (5! )М. Кл.
Н 02 М 7/537 Н02 Н 7/12 с присоединением заявки №
Гасударетаевиык квинтет (23) Приоритет (53) УДК621.314. .58 {088.8) Опублмковано28.02.83. Бюллетень № 8
Дата опубликования описания 28.02.83 вв аеаам взабретавий и аткрмтмм (72) Автор изобретения./
В. А. Бычков (7!) заявитель
{54) ИНВЕРТОР
Изобретение относится к электротехнике, в частности к защите от перегруз ки по току инверторов, преобразующих постоянный ток в переменный, Известны инверторы с узлом зашиты по току, исполнительным элементом которого являются управляемые ключи, блокирующие в каждый полутакт сигнал управления коммутирующих транзисторов инвертора и связанные с датчиком тока, включенным в цепь, где протекает ток пропорциональный току нагрузки инвертора 1) и 2 J..
Наиболее близок к предлагаемому zaвертор, выполненный по двухполупериодной схеме, содержаший силовые транзисторы, подсоединенные одними из силовых электродов к входным выводам, а другими - к обмотке выходного трансформат<м ра, причем управляющие переходы этих 2о транзисторов подсоединены к узлу управления и зашунтированы силовыми цепями вспомогательных управляемых ключей, входы которых подсоединены к выходам
2 датчика тока, включенного в выходную цепь инвертора P3).
Недостатком указанных инверторов с узлами защиты, проявляющимся в случае аварии, является неограниченйое время пребывания в режиме перегрузки, в котором, хотя обеспечивается or раничение тока, велики потери мощности в сравнении с рабочим режимом, в осо бенности если инвертор рассчитан для работы на нагрузку с бопьшими пусксьвымн токами, что снижает надежность, Цель изобретения - повышение надежности инвертора в аварийном режиме путем ограничения времени пребывания его в режиме перегрузки.
Поставленйая цель достигается тем, что в инвертор введен таймер дозапусковой паузы, первые два входа которого подсоединены к входным выводам, выходко входу узла управления, а третий вход сброса счета времени подсоединен к одному из силовых электродов одного из силовых транзисторов, при этом один
1001391 из выходов датчика тока подсоединен к .входу таймера пускового времени,, выходы которого подключены к управляющим входам соответствующих вспомогательных управляемых ключей.
Кроме того, с целью устранения шунтирования низкоомным выходом датчика тока выхода таймера пускового времени введен разделительный элемент на диоде илн резисторе. о
На фиг. 1 представлена электрическая схема инвертора.
Инвертор содержит первый и второй силовые транзисторы 1 и 2, конденса,торы 3 и 4 и выходной трансформатор 5, включенные по полумостовой схеме. Вспомогательная вторичная обмотка трансформатора 5 связана с узлом 6 управления, выходы которого подключены к базам силовых транзисторов 1 и 2. Узел 6 управления может представлять собой либо базовый трансформатор с насышающимся магнитопроводом и балластным резистором в цепи первичной обмотки, либо содержать задающий генератор, пи25 тание которого осуществляется от указанной вторичной обмотки трансформатс ра 5. К выходным цепям узла 6 управления подключены вспомогательные управляемые ключи, например транзисторы
7 и 8, входящие в состав узла зашиты, Указанные ключи должны быть выполнены с защелкой, если в качестве узла 6 управления применен задающий генератор.
Входы управляемых ключей 7 и 8 связаны с выходами датчика 9. тока, включен- 35 ного в цепь первичной обмотки трансформатора 5. В качестве основного элемента датчика 9 тока может служить, например, резистор или трансформатор тока.
К входу узла 6 управления подключен 40 выход таймера 10 дозапусковой паузы, входы которого подключены к цепям питания инвертора, à его вход сброса счета времени подключен к коллектору второго коммутирующего транзистора 2. 45
Связь датчика 9 тока с входом первого управляемого ключа 7 узла защиты осуществлена через разделительный элемент 11, функцию которого может выполнять диод или резистор. К входам первого и второ- 50
ro управляемых ключей 7 и 8 подключены выходы таймера 12 пускового времени, пусковой вход которого подключен к первому выходу датчика 9 тока. Раз делительный элемент 11 устраняет use- ss тирование низкоомиым выходом датчика
9 тока выхода таймера 12 пускового времени.
Включение инвертора и его выключение в случае аварии в цепи нагрузки происходит следующим образом.
При включении напряжения, питающего инвертор, одновременно на вход таймера 10 дозапусковой паузы поступает напряжение, включающее его. Через заданный промежуток времени с ,выхода таймера 10 дозапусковой паузы на пусковой вход узла, 6 управления поступает запускающий импульс, включающий инвертор. Посредством положительной обратной связи, осуществляемой с помощью вторичной обмотки трансформатора 5, связанной с узлом 6 управления, устанавливается устойчивая коммутапия транзисторов 1 и 2 инвертора. При этом, если отсутствует перегрузка по току, длительность включенного состояния коммутирующих транзисторов
1 н 2 устанавливается в соответствии с их рабочим режимом. Если включение инвертора производится на нагрузку, имеющую значительный пусковой ток, то поочередно в каждый полутакт с дат» чика 9 тока на вход первого и второго управляемых ключей 7 и 8, в момент превышения установленного допустимого значения тока коллекторов коммутирующих транзисторов 1 и 2 приходит сигнал управления, вкпючаюший управляемые ключи 7 и 8. Указанные ключи, блокируя сигнал, поступающий с узла 6 управления, запирают коммутирующие транзисторы 1 и 2, предотвращая увеличение
Фока через них сверх допустимого. Одновременно с датчика S тока на пусковой вход таймера l2 пускового времени приходит сигнал, включающий его. Если за установленный период пускового времени ток нагрузки установится в преде»-. лах рабочего, то защита прекращает свое воздействие и инвертор выходит в рабочий режим. При этом диаграммы напряжений и токов в цепях инвертора, показанные на фиг. 2, соответствует отрезку времени tO-+,, Если в момент времени 1. рабочего режима инвертора произойдет его перегрузка, то, как и в режиме пуска на нагрузку с повышенным пусковым током, под воздействием сиг» нала поступающего с датчика 9 тока, ам1 плитуда импульсов тока коллектора си ловых транзисторов 1 и 2 будет ограничена путем укорачивания их длительности.
Одновременно сигналом, поступающим с. датчика тока 9, включится таймер 12 пус» кового времени. Если перегрузка инвеь5 . 1001 тора вызвана аварией в пепи нагрузкй, а не кратковременным повышенным значением пускового тока при включении нагрузки, то по истечении установленного пускового периода t - Ь одновременно на обоих % выходах таймера 12 пускового времени появится сигнал, отпирающий оба управ ляемых ключа 7 и 8. В результате од» повременной блокировки сигналов управления силовыми транзисторами 1 и 2 происходит срыв управления инвертором и он выключается. За пусковой период инвертор устанавливает таймер дозапуо-. ковой паузы 10 в начало отсчета времени, во:-действуя на него через связь с
его входом сброса счета времени. Пов торный зондирующий запуск инвертора производит автоматически таймер дозапусковой паузы спустя установленное время паузы 4g-+ . Если авария не 26 устранена к этому моменту, то повторяется режим, соответствующий отрезку времени + +2, с последующим выключением инвертора на отрезок времени
4g-tg.
2$
Таким образом, предлагаемый инвертор с узлом защиты от перегрузки по току отличает высокая надежность, поскольку устранено длительное пребывание его в аварийном режиме при перегрузке р и одновременно обеспечен автовозврат инвертора в рабочий режим при устранении аварии в нагрузке.
Формула изобре тения
Инвертор, выполненный по stB TaKTo- э ной схеме, содержащий силовые тран391 зисторы, подсоединенные одними из cmловых электродов к входным вывбдам, а другими - к обмотке выходного транс форматора, причем управляющие переходы этих транзисторов подсоединены к узпу управления и зашунтированы силовыми цепямн вспомогательных управляемых ключей, входы которых; подсоединены к выходам датчика тока, включенного в выходную цепь инвертора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения времени пребывания устройства в режиме перет рузки, в него введен таймер дозапусксьвой паузы, первые два входа которого подсоединены к входным выводам, тр тий вход сброса счета времени подсо динен к одному из силовых электродов одного из силовых транзисторов, а выход о к входу узла управления, при этом один из выходов датчика тока присоединен к входу таймера пускового времени, выходы.которого подключены к управляющим входам соответствующих вспомогательных управляемых ключей.
Источники информадии, щжнятые во внимание при экспертизе
1. Патент США ¹ 3781638, кл. 321-14, 1972.
2. Заявка Японии ¹ 52-28982, кл. Н 02 Н 7/10, 1977.
3. Заявка Великобритании № 1456338, кл. H 02 М 3/335, 1976.
1001391
1001391
uaz
Составитель Т. Ершова
Редактор Л. Г1челинская Техред Ж.Кастелевич Корректор О
Заказ 1439/70 Тираж 685 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035» Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4