Інвертор

Инвертор, содержащий силовой мост управляемых вентилей, мост обратных вентилей, вспомогательные управляемые вентили по количеству управляемых вентилей силового моста и узел коммутации из источника смещения и подключенных к нему разноименными силовыми электродами полностью управляемых вентилей, свободные силовые электроды которых подсоединены к входным выводам, к выходным выводам раз ноименными силовыми электродами подключены управляемые вентили моста обратных вентилей, противоположные силовые электроды которых соединены через диоды с выводами постоянного тока силового моста управляемых вентилей, а через вспомогательные управляемые вентили соединены с одноименными силовыми электродами полностью управляемых вентилей узла коммутации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в каждую фазу силового моста управляемых вентилей и моста обратных вентилей введены цепочки из последовательно включенных пар управляемых вентилей, в силовом мосте управляемых вентилей одноименные свободные силовые электроды цепочек управляемых вентилей подключены к общим точкам анодов и катодов управляемых вентилей моста, в мосте обратных вентилей свободные силовые электроды цепочек управляемых вентилей связаны через диоды с выводами постоянного тока силового моста, а через вспомогательные управляемые вентили - с одноименными силовыми электродами полностью управляемых вентилей, средние выводы цепочек управляемых вентилей силового моста и моста обратных вентилей попарно объединены и образуют выводы для подключения нагрузок. Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях постоянного напряжения в переменное, а также в преобразователях частоты. Известен инвертор, содержащий связанный с входными выводами через два дросселя силовой вентильный мост, между каждой парой последовательно соединенных управляемых вентилей которого включен фазный дроссель со средним выводом, зашунтированный совместно с каждым из силовых управляемых вентилей встречным диодом, С > ел О 03 о 15603 вспомогательные управляемые вентили и узел коммутации[1]. Инвертор имеет большие массогабаритные показатели, что связано с наличием фазных дросселей. 5 Наиболее близким по технической сущности является инвертор, содержащий мост управляемых вентилей, мост обратных вентилей, вспомогательные вентили по количеству управляемых вентилей силового моста 10 и узел коммутации из последовательно соединенных источника смещения и подключенных к его выводам разноименными силовыми электродами полностью управляемых вентилей, к выходным выводам разно- 15 именными силовыми электродами подключены управляемые вентили моста обратных вентилей, противоположные силовые электроды которых связаны через диоды с выводами постоянного тока моста 20 обратных вентилей, а через вспомогательные управляемые вентили связаны с выводами источника смещения [2]. Недостатками инвертора являются большие массогабаритные показатели и 25 КПД. Это вызвано тем, что в инверторах большой мощности при параллельном включении вентилей в силовом мосте управляемых вентилей и мосте обратных вентилей для выравнивания тока параллельно вклю- 30 ченных вентилей необходимо применять делители тока, что приводит к ухудшению массогабаритных показателей и снижению КПД. Инвертор не позволяет выравнивать токовую нагрузку подключенных к инверто- 35 ру асинхронных двигателей. В основу изобретения поставлена задача улучшения массогабаритных показателей и повышения КПД инвертора благодаря исключению делителей тока; выравнивание то- 40 ка двигателей, подключенных к инвертору и работающих на общую нагрузку, путем задержки включения управляемых вентилей, к которым подключен потребляющий больший ток двигатель, а также увеличение мощ- •45 ности инвертора без параллельного включения управляемых вентилей. Поставленная задача решается тем, что в инверторе, содержащем силовой мост управляемых вентилей, мост обратных венти- 50 лей, вспомогательные управляемые вентили по количеству управляемых вентилей силового моста и узел коммутации из источника смещения и подключенных к нему разноименными силовыми электродами полно- 55 стью управляемых вентилей, свободные силовые электроды которых подсоединены к входным выводам, к выходным выводам разноименными силовыми электродами подключены управляемые вентили моста об ратных вентилей, противоположные силовые электроды которых связаны через диоды с выводами постоянного тока силового мостауправляемых вентилей, а через вспсмогательные управляемые вентили связаны с одноименными силовыми электродами полностью управляемых вентилей узла коммутации, согласно изобретению, в каждую фазу силового моста управляемых вентилей и моста обратных вентилей введены цепочки из последовательно включенных пар управляемых вентилей, в силовом мосте управляемых вентилей одноименные свободные силовые электроды цепочек управляемых вентилей подключены к общим точкам анодов и катодов управляемых вентилей моста, в мосте обратных вентилей свобод ные силовые электроды цепочек управляемых вентилей связаны через диоды с выводами постоянного тока силового моста, а через вспомогательные управляемые вентили - с одноименными силовыми электродами полностью управляемых вентилей, средние выводы цепочек управляемых вентилей силового моста и моста обратных вентилей попарно объединены и образуют выводы для подключения нагрузок. Предлагаемое решение позволяет - улучшить его массогабаритные показатели и КПД благодаря исключению параллельного включения управляемых вентилей и делителей тока, поскольку ток через управляемые вентили определяется нагрузкой, а каждая из нагрузок подключается к своим цепочкам управляемых вентилей; - выравнивать ток двигателей, подключенных к инвертору и работающих на общую нагрузку, путем задержки включения управляемых вентилей, к которым подключен потребляющий больший ток двигатель; - увеличить мощность инвертора без параллельного включения управляемых вентилей. На фиг. 1 показана принципиальная схема инвертора; на фиг.2 - подключение нагрузок к инвертору; на фиг.З - вариант выполнения узла коммутации; на фиг.4 - устройство управления инвертором. Инвертор (фиг. 1) содержит силовой мост управляемых вентилей 1-12, мост обратных вентилей из диодов 13-18 и управляемых вентилей 19-30, узел коммутации из источника смещения 31, состоящего из коммутирующего конденсатора 32 и источника подзаряда 33. К источнику смещения 31 подключены разноименными силовыми электродами полностью управляемые вентили 34-35 и вспомогательные управляемые вентили 36-41. При необходимости для ограничения скорости нарастания тока в контуре 15603 коммутации могут быть включены двухобмопроцесса ток фазы А нагрузок проходит по точный дроссель 42 и диод 43. Выводы поцепи: вентиль 34 - коммутирующий конденстоянного тока силового моста управляемых сатор 32 - дроссель 42 - вентиль 39 - вентиль вентилей и моста обратных вентилей под21 - фазы А и С нагрузки 50- вентиль 11 и по ключены к входным выводам. Средние выво- 5 цепи: вентиль 34 - коммутирующий конденды цепочек управляемых вентилей силового сатор 32 - дроссель 42 - вентиль 39 - вентиль моста и обратных вентилей попарно обьеди22 - фазы А и С нагрузки 51 - вентиль 12. По нены и образуют выводы для подключения окончании схемного времени по сигналу нагрузок. Входные выводы через полностью блока формирования длительности импульуправляемые вентили 34-35 и вспомогатель- 10 сов 57 и блока логики 56 соответствующие ные управляемые вентили 36-41 связаны с выходные усилители 58 выключают полнодиодами 13-18 моста обратных вентилей. К стью управляемый вентиль 34 и ток фазы А выходным выводам 44-46 подключена нанагрузок замыкается по цепи; диод 16 - упгрузка 50, а нагрузка 51 - к выводам 47-49 равляемый вентиль 21 - фазы А и С нагрузки (фиг.2). 15 50 -управляемый вентиль 11 - диод 16 и по Вариант узла коммутации (фиг.З) содерцепи: диод 16 - управляемый вентиль 22 жит цепочку из последовательно соединенфазы А и С нагрузки 51 - управляемый венных источника смещения 31, полностью тиль 12 -диод 16. Очередные вступающие в управляемого вентиля 34 и управляемых работу управляемые вентили силового мосвентилей 52-53. 20 та отпирают в соответствии с алгоритмом управления по сигналу блока формирования Устройство управления инвертором длительности импульсов 57 и блока логики (фиг.4) содержит задающий генератор 54, 56. При этом отпирают с задержкой управраспределитель импульсов 55, блок логики ляемые вентили, к которым подключен по56, блок формирования длительности импульсов 57 и выходные усилители 58. 25 требляющий больший ток двигатель. Например, при большем токе двигателя 51 Инвертор работает следующим обравначале отпирают управляемый вентиль 7, а зом. с задержкой- управляемый вентиль 8. Пусть открыты управляемые вентили 1, 2, 3, 4, 11 и 12. Ток проходит по цепи: управПри варианте узла коммутации, привеляемый вентиль 1 - фазы А и С нагрузки 50 - 30 денном на фиг.З, для выключения управляеуправляемый вентиль 11 и управляемый венмых вентилей анодной группы отпирают тиль 3 - фазы В и С нагрузки 50 - управляеполностью управляемый вентиль 34, венмый вентиль 11, а также по цепи: тиль 52 и один из вспомогательных вентилей управляемый вентиль 2 - фазы А и С нагрузки 39-41, При выключении управляемых венти51 -управляемый вентиль 12 и управляемый 35 лей катодной группы отпирают полностью вентиль 4 - фазы В и С нагрузки 51 - управуправляемый вентиль 34, вентиль 53 и один ляемый вентиль 12. При появлении импульиз вспомогательных управляемых вентилей са на выходе задающего генератора 54 36-38. изменяется состояние распределителя импульсов 55 и блока логики 56. Выходные 40 В инверторе ток в открытых управляеусилители 58 снимают сигналы управления мых вентилях определяется нагрузкой, что с управляемых вентилей I и 2, Отпирается позволяет исключить делители тока и, благополностью управляемый вентиль 34 и вентидаря этому, улучшить массогабаритные поли 21, 22, 39. По окончании переходного казатели инвертора, повысить КПД. 45 15603 03 №-t • «о X7* Oi lУ 15603 46 50 д а V? ti/9 Ш д в е Фи?. 2 V 52 38 5J 15603 ЗГ S5 РИ 59 • БЧ>ДМ 56 БЛ 57 > г вч L_J