Устройство управления автономным инвертором

 

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическиз

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.IX.1966 (№ 1102253/24-?) с присоединением заявки ¹ 1250906/24-7

Приоритет

Кл. 21d -, 12/03

21d -, 14/01

МПК Н 02гп

Н 02m

УД К 621.314.27 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

Опубликовано 12.XII 1969. Бюллетень ¹ 2 за 1970

Дата опубликования описания 24.IV.1970

Автор изобретения

В. Я. Пушкин

° 1 il

Т ХНаЧКСЕЛЯ

Всесоюзный научно-исследовательский институт т ков высокой частоты им. В. П, Вологдина

Заявитель

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ АВТОНОМНЪ|М

ИНВЕРТОРОМ

Известны устройства управления автономным инвертором, содержащие блок пуска, источник отрицательного смещения, узел обратной связи, снабженный элементом «ИЛИ», и задающий генератор, один конец вторичной обмотки выходного трансформатора которого подсоединен к управляющему электроду одного из вентилей инвертора. Однако эти устройства сложны и ненадежны.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что другой конец вторичной обмотки выходного трансформатора задающего генератора через дополнительный источник смещения, шунтированный быстродействующим выключателем, подключен к управляющему электроду другого из вентилей инвертора, а средняя точка обмотки через основной источник смещения, шунтированный блоком пуска, присоединена к катодам вентилей, причем выход элемента «ИЛИ» включен в управляющую цепь быстродействующего выключателя.

Такое выполнение позволяет упростить устройство и повысить его надежность.

На фиг. 1 представлена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма токов и напряжений.

Устройство управления автономным инвертором на вентилях 1 и 2 содержит блок пуска 8, основной источник отрицательного смещения 4, узел обратной связи, снабженный элементом «ИЛИ» 5, и задающий генератор б, конец 7 вторичной обмотки 8 выходного трансформатора 9 которого подсоединен к управляющему электроду вентиля 1 пнвертора. Кроме того, устройство снабжено дополнительным источником смещения 10, шунтированным быстродействующим выключателем

11 и включенным в цепь питания управляю10 щего электрода вентиля 2 инвертора от конца 12 вторичной обмотки выходного трансформатора задающего генератора. Средняя точка 18 вторичной обмотки подсоединсна к катодам вентилей 1 и 2 через основной источ15 ник отрицательного смещения, шунтпрованный блоком пуска, а выход элемента «ИЛИ» включен в управляющую цепь быстродействующего выключателя.

Описываемое устройство предназначено для

20 повышения надежности пуска и осуществления автоматического пуска инвертора на различные нагрузки без перенастройки этого устройства. В ряде случаев устройство может позволить осуществлять пуск мощного инвер25 тора без переключений в силовых цепях. Сущность этого заключается в обеспечении условий успешного первого переключения инверторных вентилей 1 и 2, что достигается путем искусственного затягивания времени проводи30 мости первого вступившего в работу вентиля, 259254

15 г0

3 т. е. задержкой одного лишь первого переключения вентилей для увеличения напряжения на нагрузке (коммутирующем конденсаторе) к моменту этого переключения.

На управляющие электроды вентилей подается рабочее отрицательное смещение Е> от источника 14 в среднем проводе, последовательно с этим смещением — запирающее отрицательное смещение Е от источника 4, которое может быть выведено автоматически или вручную при включении инвертора в работу от блока пуска 8, а на сетку вентиля 2— запирающее смещение Ез от источника 10, которое может быть снято при помощи быстродействующего выключателя 11. В качестве выключателя может быть использовано быстродействующее реле, тиристор и пр. Управление выключателем осуществляется от логического элемента «ИЛИ» 5. На вход логического элемента подаются три различных сигнала. Во-первых, от электронного реле времени 15, начинающего отсчитывать время задержки от момента включения инвертора в работу от блока пуска 8. Во-вторых, на элемент 5 поступает напряжение, пропорциональное напряжению на аноде вентиля 2 и снимаемое с делителя напряжения на сопротивлениях 16 и 17. Так как при включении одного из вентилей и задержке первого переключения ток от источника питания инвертора ограничивается лишь активными сопротивлениями анодного дросселя и первичной обмоткой выходного трансформатора, составляющими весьма малую величину, то ток источника начинает возрастать с постоянной времени, определяемой, главным образом, постоянной времени анодного дросселя (1 — 2 сек), до величины тока короткого замыкания. Поэтому задержка первого переключения вентилей с целью увеличения напряжения на нагрузке должна быть ограничена величиной допустимого тока источника. Третий сигнал на прекращение задержки поступает на элемент 5 от шунта 18. Зта цепь обратной связи по току источника определяет максимально допустимую величину задержки.

Устройство работает следующим образом.

От задающего генератора б через выходной трансформатор 9 на управляющие электроды вентилей 1 и 2 поступают управляющие сигналы, не приводящие, однако, к попеременной проводимости этих вентилей ввиду одновременной подачи запирающего смещения Е> от источника 4 на управляющие электроды вентилей и дополнительного запирающего смещения Е: от источника 10 на управляющий электрод вентиля 2. При запуске инвертора и отключении запирающего смещения

Е на управляющем электроде вентиля 1 остается лишь рабочее отрицательное смещение

Е, от источника 14 по абсолютной величине меньшее, чем амплитуда сигналов возбуждения. Первый же положительный импульс, приходящий на управляющий электрод вентиля 1, отпирает его. Управляющий электрод

4 вентиля 1 при этом теряет свои управляющие свойства. Вентиль 1 может быть возвращен в непроводящее состояние лишь при переключении вентилей 1 и 2, т. е. при отпирании вентиля 2 и при условии создания при этом достаточного по величине обратного броска тока коммутирующего конденсатора. Поэтому успешность первого переключения определяется, главным образом, величиной энергии, запасенной в коммутирующем конденсаторе (т. е. напряжением на нагрузке в параллельном инверторе) к моменту первого переключения.

Вступление в работу вентиля 2 после пуска происходит лишь с задержкой при снятии запирающего напряжения от источника 10 при помощи быстродействующего выключателя. В ряде случаев в зависимости от соотношений параметров нагрузки нет необходимости в осу-. ществлении максимально допустимой задержки первого переключения, определяемой цепью обратной связи по току источника. Поэтому сигнал на включение задержки поступает от логического элемента 5, от сигнала обратной связи по напряжению на непроводящем вентиле 2, снимаемого с сопротивления 17, делителя анодного напряжения либо от электронного реле времени 15.

При срабатывании выключателя 11 смещения на управляющем электроде вентиля 2, как и на управляющем электроде вентиля 1 остается лишь рабочее отрицательное смещение Е> от источника 14, и первое переключение в схеме происходит при приходе первого же положительного импульса от задающего генератора 6 на управляющий электрод вентиля 2.

На фиг. 2 приведена временная диаграмма напряжений на управляющих электродах (U„., и U, ) и анодах (U,, и U,, ) вентилей

1 и 2, а также анодных токов („и i„). В момент времени t приходит сигнал от блока пуска 8, и первый же положительный импульс на управляющем электроде вентиля 1 в момент времени 4 приводит к его отпиранию.

При отсутствии задержки первого переключения вентиль 2 был бы открыт в момент времени 4 через половину периода задающей частоты при напряжении на его аноде U, которое было бы приложено к аноду вентиля

1 с обратной полярностью. Однако напряжение на управляющем электроде вентиля 2 остается отрицательным, и переключение происходит лишь в момент времени t4, спустя несколько полупериодов задающей частоты при напряжении U") U . Дальнейшие переключения вентилей следуют уже через равные интервалы через каждый полупериод, Время запирания вентилей в процессе нарастания напряжений и токов увеличивается, стремясь к значению установившегося режима, определяемому параметрами нагрузки, задающей частотой и величиной индуктивности анодного дросселя, т. е. t (t о(ю<,..., (1ц

259254

Фиг. 1

Предмет изобретения

Устройство управления автономным инвертором, содержащее блок пуска, источник отрицательного смещения, узел обратной связи, снабженный элементом «ИЛИ», и задающий генератор, один конец вторичной обмотки выходного трансформатора которого подсоединен к управляющему электроду одного из вентилей инвертора, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, другой конец вторичной обмотки выходного трансформатора задающего генератора через дополнительный источник смещения, шунтированный быстродействующим выключателем, подключен к управляющему электроду другого из вентилей инвертора, а средняя точка обмотки через основной источник смещения, шунтированный блоком пуска, присоединена к катодам вентилей, причем выход элемента

10 «ИЛИ» включен в управляющую цепь быстродействующего выключателя.

259254

Я2

Уа га, Составитель Л. Борисова

Редактор А. Ю. Пейсоченко Техред T. П. Курилко Корректор Л. В. Юшина

Заказ 90i/3 Тираж 499 Под,писнос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2