Трехфазный инвертор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) 3(51) Н 02 Г1 7/515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

+ 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3413192/24-07 (22) 29.03.82 (46) 28,02 ° 84. Бюл. Г) 8 (72) И.И.Кантер, И.И.Артюхов, С.Ф.Степанов, А.Н.Корнев и .Л.В.Щедриков (71) Саратовский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.314.57(088.8) (56) 1. Кантер И.И. Статические преобразователи частотй. Изд-во

Саратовского университета, 1966, с. 300, рис. 7-3.

2. Ковалев Ф.И. и др. Судовые статические (полупроводниковые ) преобразователи. Л., "Судостроение", 1965, с. 129, рис. 49.

3. Патент .США Г) 3768001, кл.,Н 02 М 7/48, 1973.

4 ° Авторское свидетельство СССР

Р 289403, кл. С 05 Е 3/08, 1968.

5. Авторское свидетельство СССР

9 913531, кл. Н 02 М 7/515, 1982.

6. Авторское свидетельство СССР

Г) 620002, кл. Н 02 М 7/515, 1975, (54)(57) ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР, содер жащий бюст основных тиристоров, выводы постоянного тока которого соединены с входными выводами. через сглаживагций дроссель и мост регули. рования тирнсторов, к выводам постоянного тока которого подключены одни из выводов обмоток двухобмоточного компенсирующего дросселя, причем выводы переменного тока указанных мостов соединены между собой и образуют выходные выводы инвертора, к которым подключены коммутирующие конденсаторы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения и улучшения массогабаритнЫх показателей, другие выводы обмоток компенси- Е рующего дросселя подключены к выводам постоянного тока моста основных тиристоров.

1077034

Цель изобретения — упрощение схемы и улучшение массогабаритных показателей инвертора.

45 Указанная цель достигается тем, что в трехфазном инверторе, содержащем мост основных тиристоров, выводы постоянного тока которого соединены с входными выводами через сглаживающий дроссель, и мост ре5О гулирующих тиристоров, к выводам постоянного тока которого подключены одноименные выводы обмоток двухобмоточного компенсирующего дросселя, причем выводы переменного тока указанных мостов соединены между собой и образуют выходные выводы инвертора, к которым подключены ком. мутирующие конденсаторы, другие выводы обмоток компенсирующего

60 дросселя подключены к выводам постоянного тока моста основных тиристоров.

На фиг. 1 показана схема инвертора; на фиг.,2 — графики, поясняю65 щие его работу.

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназ начено для электроснабжения потребителей трехфазным стабилизированным (регулируемым) напряжением повышенной частоты при резкопеременном характере изменения их параметров.

Известен трезфазный инвертор, стабилизированный по напряжению с помощью моста обратных диодов, выводы постоянного тока которого через компенсирующие реакторы соединены с выводами постоянного тока инверторного моста (1 ).

Недостаток данного инвертора — . наличие моментов эакорачивания компенсирующих реакторов цепочками пос-. ледовательно соединенных диода и тиристора, что приводит к увеличению среднвго тока вентилей, сниже- . нию КПД и ограничению частотного диапазона.

Известно также построение трехфазных инверторов по схемам, в которых устройство компенсации реактивной мощности коммутирующих конденсаторов состоит из обратного вып. рямителя, выводы постояного тока которого через сглаживающие реакто-. ры подключены к входным зажимам инвертора (2 l и l3 3.

Однако в таких инверторах через мост основных тиристоров проходит не только .активная мощность нагрузки, но и реактивная мощность обратного выпрямителя, что приводит к увеличению установленной мощности элементов инвертора.

Известен также трехфазный инвертор, содержащий отсекающие диоды, диоды обратного тока, коммутирующие конденсаторы и двухобмоточный коммутирующий дроссель (4 ), На относительна малых частотах, когда время, в теченйе которого конденсаторы подключены к нагрузке, мало по сравнению с шестой частью пе риода (интервалом), укаэанная схема имеет меньшую установленную мощность конденсаторного оборудования по сравнению с инверторами (1 1 - 33), С ростом частоты время перезаряда конденсаторов становится сравнимым с интервалом.

Кроме того, данное устройство не ,функционирует при отсутствии потерь в силовых элементах, в частности в диодах обратного тока, что приводит к снижению КПД.

Известен трехфазный инвертор, содержащий Мост основных тиристоров, выводы постоянного тока которого соединены с входными выводами через сглаживающий реактор, и мост регулирующих тиристоров, выводы постоянного тока которого соединены с одно именными зажимами обмоток двухобмо.точного компенсирующего реактора, I. причем выводы переменного тока указанных мостов соединены между собой и подключены к выводам коммутирующих конденсаторов, соединенных в звезду, нулевая точка которой соединена с

5 другими зажимами обмоток компенсирующего реактора Г5 Х.

Недостатком устройства является наличие в кривой напряжения на коммутирующих конденсаторах гармоничес10 ких составляющих с номерами, кратными трем. Это связано с тем, что токи обмоток компенсирующего реактора

-формируются под. действием участков фазных напряжений. Наличие укаэанных

15 гармоник в напряжении на коммутирующих конденсаторах приводит к увеличению мощности потерь, вызывает дополнительный нагрев конденсаторов и уменьшает срок их службы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является трехфазный инвертор, седержащий мост основных тиристоров, выводы постоянного тока которого соединены с вход

5 ными выводами через обмотки сглаживающего реактора, и два моста регулирующих тиристоров, между выводами постоянного тока которых включены обмотки компенсирующего реактора, причем выводы переменного тока

30 указанных мостов соединены между собой и подключены к выводам коммутирующих конденсаторов, а обмотки сглаживающего и компенсирующих реакторов размещены на одном магнито35 проводе (6 ).

Недостатком данного инвертора является его сложность эа счет наличия большого количества, регулирующих тиристоров в устройстве компен40 сации реактивной мощности.

1077034

Трехфазный инвертор включает в себя мост основных тиристоров 1 †. б, выводы постоянного тока которого соединены с входными выводами через сглаживающий дроссель 7, и мост регулирующих тиристоров 8 — 13, выводы постоянного тока которого под= ключены к одноиме,"ным выводам обмоток 14 и 15 компенсирующего дросселя 16. Другие выводы обмоток 14 и

15 подключены к выводам постоянного тока моста основных тиристоров 1

6. Выводы переменного тока мостов

1 — б и 8 — 13 соединены между собой и с коммутирующими. конденсатора ми 17 - 19.

Инвертор работает следующим образом.

Мост основных тиристоров 1 — б, управляемый определенным образом сформированной системой импульсов, создает на выводах переменного тока трехфазную систему напряжений UA, U 8, 0сд (фиг. 2) . Каждый из тиристоров 1 — б работает в течение

120 эл. град. со сдвигом по фазе в

60 эл. град. Очередность нх работы соответствует нумерации. Конденсаторы 17 — 19 служат для компенсации реактивной мощности нагрузки и обеспечения коммутации основных тиристоров 1 - б. Процесс коммутации тиристоров 1 — б происходит следующим образом. Пусть в данный момент заканчивает работу тиристор

1 и вступает в работу тиристор 3.

Рабочий ток переключается с тиристо ра 1 на тиристор 3, при этом образуется контур коммутации, который включает в себя конденсатор 17 и тиристоры 1 и 3, причем ток в контуре коммутации протекает в направлении, противоположном проводимости

I тиристора 1, который выключается, и к нему прикладывается напряжение обратной полярности, Изменения величины нагрузки вйзывают изменения величины выходного

5 напряжения инвертора, что приводит к необходимости его стабилизации (регулирования ) за счет изменения суммарной реактивной мощности коммутирующих конденсаторов 17 — 19 и

10 обмоток 14 и 15 дросселя 16, подключаемых к конденсаторам на определенное время с помощью регулирующих тиристоров 8 - 13.

Регулирующие тиристоры 8 — 13 также работают со сдвигом в 60 эл. град. в очередности, соответствующей их нумерации. При этом момент подачи управляющего импульса на М-й регулирующий тиристор (1< = 8, 9

О ..., 131 смещен на угол Е = 120 +

+ Е" в сторону запаздывания относительно момента отпирания (k - 7)-го тиристора инвертного моста 1 — 6.

При работе инвертора на.номинальную нагрузку тиристоры 8 - 13 должны быть закрыты, для чего Е" як где, 5 — угол эапирания в номинальном !

" К режиме. При минимальной нагрузке инвертора Е " = О, вследствие чего через обмотки 14 и 15 реактора 16 протекают импульсы тока ускоряющие заряд конденсаторов 17

19.

В предлагаемом инверторе устройство компенсации реактивной мощности реализуется вдвое меньшим (6 вместо 12) количеством регулирующих тиристоров. упрощение схемы инвертора сопровождается улучшением массо40 габаритных и стоимостных показателей ..

ВНИИПИ Заказ 768/52

Тираж 667 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектыая,4