Последовательный инвертор

 

1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР , содержащий входной фильтровый дроссель, соединенный одним выводом с эажимом. источника постоянного тока , а другим - с двумя дросселями делителя входного тока, вторые выводы которых соединены с первыми обкладками двух коммутирующих конденсаторов , вторые обкладки которых связаны с концги ш первичной обмотки выходного трансформатора, подключен ной средней точкой к другому зажиму источника постоянного тока, связанн г-«-- О 00 СП му через тиристоры с точками соедит нения дросселей делителя с первыми обкладками коммутирующих конденсаторов , а также коммутирунхцие дроссели, отл ич ающийся тем, что, с целью повьшения надежности путем ограничения напряжений при переменной нагрузке, о снабжен фильтровым конденсатором, двумя вентилями и дву мя дросселями насыщения, причем коммутирующие дроссели включены между вторыми обкладками коммутирующих конденсаторов и концами первичной обмотки, а соединения коммутирующих конденсаторов и дросселей через последовательные цепи из вентилей и дросселей насыщения соединены с точкой соединения фильтрового дросселя с дросселями делителя входного тока, которая через фильтровый конденсатор связана с противоположHfcw зажимом источника постоянного тока, а делитель входного тока выполнен без магнитной связи.

СОЮЗ СООЕТСНИХ

М . РЕСПУБЛИК

3C5D Н 02 М 7 515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° Н АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДМ СТВЕННЫй НомитЕт СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTVN (21) 3495675/24-07 (22) 01.10,82 (46) 28.02.84. Бюл. 9 8 (72) В.И.Дягилев, В.С.Ухов и В.В,Шицицын (53) 621 ° 314.572(088.8) (56) 1..Авторское свидетельство СССР

9 601790,. кл. Н 02 М 7/515, 1973, 2 ° Беркович Е.И. и др. Тиристорные преобразователи частоты, М.-Л., "Энергия", 1973, с. 80,рис.3-34Б. (54)(57) 1, ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЯ ИНВЕРТОР, содержащий входной фильтровый дроссель, соединенный одним выводом с зажимом. источника постоянного тока, а другим - с двумя дросселями делителя входного тока, вторые выводы которых соединены с первыми обкладками двух коммутирующих конденсаторов, вторые обкладки которых связаны с концами первичной обмотки выходного трансформатора, подключенной средней точкой к другому зажиму источника постоянного тока, связанно.

„.SU„„ 10 А му через тиристоры с точками соеди-, нения дросселей делителя с первыми обкладками коммутирующих конденсаторов, а также коммутирующие дроссели, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения напряжений при переменной нагрузке, он снабжен фильтровым конденсатором, двумя вентилями и дву мя дросселями насыщения, причем коммутирующие дроссели включены между вторыми обкладками коммутирующих конденсаторов и концами первичной обмотки, а точки соединения комму- тирующих конденсаторов и дросселей через последовательные цепи из вентилей и дросселей насыщения соедине- Е

O ны с точкой соединения фильтрового дросселя с дросоелями делителя входного тока, .которая через фильтровый конденсатор связана с противополож ным зажимом источника постоянного тока, а делитель входного тока выпол-Я нен без магнитной связи. мятель и дополнительный дроссель насыщения подключены параллельно фильтровому конденсатору, 1077035

2. Инвертор по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что выходной трансформатор снабжен обмоткой обратной связи, которая через мостовой выпря1

Изобретение относится к преобра эовательной технике и может быть ис пользовано в источниках питания.

Известны последовательные тиристорные инверторы, предназначенные 5 для преобразования постоянного тока в переменный и представляющие собой одну, две и более инвертирующие ячейки или мосты с коммутирующими контурами С1 3. 10

Для повышения надежности при изменении сопротивления нагрузки применяется встречное включение диодов параллельно тиристорам, а также с целью ограничения нанряжения на эле- 15 ментах инвертора диодно-дроссельные цепи сброса реактивной энергии, Однако при нагрузке протекает ток, форма которого имеет асимметрию, так как амплитуда обратного тока почти всегда меньше прямого (только в аварийном режиме короткого э.-. рыкания они почти. равны ). При использовании инверторов со встречньвеи диодами в источниках питания в качестве звена тока повышенной частоты на выходе после выпрямителя необходимо устанавливать более мощный фильтр, чем это было бы в случае симметричного синусоидального тока.

Наиболее близким к предлагаемому является инвертор, содержащий входной фильтровый дроссель, соединенный одним выводом с входным зажимом источника постоянного тока, а вторым - с двумя дросселями делителя входного 35 тока, другие вывояэю которых соедине« ны с выводами двух коммутирующих конденсаторов, тиристоры, коммутирующие дроссели, выходной трансформатор, содержащий на сердечнике первичную 40 обмотку со средней точкой, подключенной к второму входному зажиму постоянного тока, и вторичную обмотку,, подключенную к нагрузке. Для равномерного распрецеления тока между 45 тиристорами, применен индуктивный делитель. При поочередном отпирании тиристоров по нагрузке, включенной через трансформатор со средней точкой, протекает ток по форме, близкой к синусоидальной (2 .

Однако при резко переменной нагрузке возникают либо большие перенапряжения на элементах инвертора, либо уменьшается время восстановле2 ния управляемости тиристоров, что уменьшает надежность.

Цель изобретения — повышение надежности инвертора при резко пере-менной нагрузке.

Поставленная цель достигается тем, что последовательный инвертор, содержащий входной фильтровый дроссель, соединенный одним выводом с зажимом источника постоянного тока, а другим — с двумя дросселями делителя входного тока, вторые выводы которых соединены с первыми обкладками двух коммутирующих конденсаторов, вторые выводы которых соединены с первыми обкладками двух коммутирующих конденсаторов, вторые обкладки которых связаны с концами первичной обмотки выходного трансформатора, подключенной средней точкой к другому зажиму источника постоянного тока

I связанному через тиристоры с точками соединения дросселей делителя с первыми обкладками коммутирующих ,конденсаторов, а также коммутирующие дроссели, снабжен фильтровым конденсатором, двумя вентилями и двумя дросселями насыщения, причем коммутирующие дроссели включены между вторыми обкладками коммутирующих---. конденсаторов и концами первичной обмотки, а точки соединения коммутирующих. конденсаторов и дросселей через последовательные цепи из вентилей и дросселей насыщения соединены с точкой соединения фильтрового дросселя с дросселями делителя входного тока, которая через фильтровый конденсатор связана с противоположным зажимом источника постоянного тока,- а делитель выполнен без магнитной связи.

Кроме того, выходной трансформатор снабжен обмоткой обратной связи, которая через.мостовой выпрямитель и дополнительный дроссель насыщения подключена параллельно фильтровому конденсатору.

На чертеже представлена принципиальная схема последовательного инвертора.

Инвертор содержит входной фильтровый дроссель 1, соединенный с дроссе лями 2 и 3 делителя входного тока, фильтровый конденсатор 4, вентили 5 и 6 с последовательно соединенными

1077035

10

Составитель И, Жеребина

Редактор М. Янович Техред О. Неце Корректор A. Зимокосов ..Заказ 768/52 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул.Проектная, 4 дросселями 7 и 8 насыщения, дополнительный дроссель 9 насыщения, тиристоры 10 и 11, коммутирующие конден саторы 12 и 13, коммутирующие дроссели 14 и 15, выходной трансформатор

16 с первичной обмоткой, разделенной на секции 17 и 18, обмоткой 19 обратной связи и вторичной обмоткой

20, мостовой выпрямитель 21 и нагрузку 22, Инвертор работает следующим образом.

От источника питания через дроссель 1 заряжается фильтровый конденсатор 4, а через дроссели 2 и 3— конденсаторы 12.и 13. Тиристоры 10 15 и 11 отпираются поочередно. При отпирании тиристора 10 протекает ток по цепи: конденсатор 13 — тиристор

10 — обмотка 18 — дроссель 15 — конденсатор 13. Если точкой обозначить 20 начало обмоток, то импульс тока в секции 18 протекает от начала к концу. При отпирании тиристора 11 импульс тока протекает по цепи: конденсатор 12 - тиристор 11 - обмотка 25

17 — дроссель 14 †. конденсатор 12, т.е. в первичной обмотке протекает обратный импульс тока. При поочередном отпирании тиристоров 10 и 11 по нагрузке 22 протекает переменный ток. При уменьшении нагрузки возрастают перенапряжения на элементах коммутирующих контуров инвертора, Особенно опасны они для тиристоров

10 и 11, В данной схеме инвертора перенапряжения ограничиваются с помощью цепей из элементов 5 и 7 (6 и

8). Так, в случае возникновения перенапряжений .при протекании тока через тиристор .10 суммарное напряжение на дросселе 15 и секции 18 обмотки 40 трансформатора будет превосходить величину входного напряжения на конденсаторе 4. При этом через вентиль

6 и дроссель 8 будет протекать ток, уменьшая избыточную реактивную энер- 45 гию в контуре коммутации (сброс в источник питания). Это ограничивает рост напряжения на запирающемся тиристоре 10„ Ток в секции 18 трансформатора совпадает.по направлению с основным импульсом тока. В нагрузке 22 выделяется полезная мощность.

Аналогично действует второй контур сброса реактивной энергии (5 и 7 ).

Во избежание взаимовлияния цепей, состоящих иэ дросселей 2 и 3 и конденсаторов 12 и 13, при поочередном включении диодов 5 и 6 обмотки дросселей 2 и 3 делителя входного тока выполняются без магнитной связи.Второй аварийный режим - повыаение сопротивления нагрузки. При этом режим из колебательного превращается в апериодический. Время для восстановления управляемости тиристоров 10 и

11 снижается и может произойти опрокидывание инвертора. для исключения такого явления предназначен контур, содержащий мостовой выпрямитель 21, обмотку 19 и дроссель 9. При повышении сопротивления нагрузки 22 растет напряжение и на обмотке 19, и на выпрямителе 21. При этом через дроссель 9 протекает ток в источник питания, а напряжение на обмотке 19 становится почти равным (по амплитуде) входному. Соответственно стаби лизируется напряжение на нагрузке.

Таким образом, предлагаемая схема инвертора по сравнению с известными допускает изменение нагрузки от нуля до бесконечности, при этом время восстановления управляемости тирис торов и напряжение на них остаются в допустимых пределах. Это повышает надежность при обеспечении симметричного по форме синусоидального тока в нагрузке. В устройстве изменением параметров дросселей 7, 8 и 9 насыщения можно менять порог их переключения при настройке режима инвертора.

Таким образом может регулироваться напряжение на нагрузке и тиристорах, что улучшает эксплуатационные характеристики инвертора.