Инвертор

 

ИНВЕРТОР, содержащий две па .раллельные ветви из трех последова-, тельно соединенных тиристоров, jip«- : чем к положительному входному вьшоду подключены общие аноды первых тиристоров , между катодами которых включен конденсатор, а к отрицательному входному выводу подключены об .щие аноды буферных диодов, и общие катоды третьих тиристоров, аноды которых подключены к выходньм выводам, катодам буферных диодов и катодам двух вспомогательных тиристоров, аноды которых присоединены по диагонали к выводам указанного конденсатора , отличающийся тем, j что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения, он снабжен дросселем и двумя дополнительными тиристорами, включенными tB встречно-параллельно и подсоединенНШ4И к одному выводу конденсатора непосредственно , а к другому - через дроссель.

И), 92681. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С«И ЛИР

РЕСПУБЛИК .

Вцр 0 7 1 ( 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

tl *810PNoMY СВИДЕтВ В СТВУ д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3565577/.24-07 (22) 1.5.03.83 (46) 15.05.84. Вюл. У 18 (72) Г.M. Чиликин, В.В. Поберекный, l0.Í. Кияшко и В.И. Воевудский (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени институт ин.женеров железнодорокного транспорта им. М.И. Калинина (53) 621.314.572(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 576646, кл. Н 02 М 7/515, 1972

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 799089, кл. Н 02 М 7/515, 1979.

3 ° Авторское свидетельство СССР

И 514381, кл. Н 02 М 7/505, 1973,. (54)(57) ИНВЕРТОР, содеркащий две па,раллельные ветви из трех последова-. тельно соединенных тиристоров,,прй-: чем к полохительному входному выводу подключены общие аноды первых тиристоров, между катодами которых включен конденсатор,.а к отрицатель- ному входному выводу подключены общие аноды буферных диодов.и общие катоды третьих тиристоров, аноды которых подключены к выходным выводам, катодам буферных диодов и катодам двух вспомогательных тиристоров, аноды которых присоединены по диагонали к выводам указанного конденсатора, отличающийся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения, он снабжен дросселем и двумя дополнительными тиристорами, включенными g встречно-параллельно и подсоединенными к одному выводу конденсатора непосредственно, а к другому — через дроссель.

92681

1 f0

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть ис" пользовано для создания вторичных однофазных источников питания с повышенным качеством преобразованной электрической энергии.

Известны устройства, содержащие подключенные последовательно к входным выводам однофазный мост на ти» ристорах с конденсатором в диагонали и мостовой тиристорный реверсор, в диагональ которого включена нагрузка, зашунтированный буферным диодом О,3 и 2).

Недостатком указанных устройств является существенное отличие кривой выходного напряжения от синусоиды, т.е. наличие высших гармоник значиуельной величины. Большое искажение обусловлено постоянством амплитуд импульсов напряжения и частотно- . импульсным методом модуляции при формировании кривой тока.

Наиболее близким но технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство, содержащее две параллельные ветви из трех последовательно соединенных тиристоров, причем к положительному входному зажиму подключены общие аноды первых тиристоров, между катодами которых включен конденсатор, а к отрицательному входному зажиму подключены общие аноды буферных диодов и общие катоды третьих тиристоров, к анодам которых подключены выводы нагрузки, катоды буферных диодов и катоды еще двух тиристоров, аноды которых присоединены по диагонали к выводам указанного конденсатора СЗ 3.

Недостатком данного устройства asляется относительно большой коэффициент искажения кривой выходного напряжения ввиду используемого частотно-импульсного метода модуляции при формировании кривой тока.

Цель изобретения †. улучшение гармонического состава выходного напряжения.

Указанная цель достигается тем, что инвертор, содержащий две параллельные ветви as трех последовательно соединенных тиристоров, причем к положительному входному выводу подключены общие аноды первых тиристо" ров, между катодами которых включен конденсатор, а к отрицательному входному выводу подключены общие аноды буферных диодов и общие катоды третьих тиристоров, аноды которых подключены к выходным выводам, катодам буферных диодов и катодам двух вспомогательных тиристоров, аноды которых присоединены по диагонали к выводам указанного конденсатора, снабжен дросселем и двумя дополнительными тиристорами, включенными встречнопараллельно и подсоединенными к од10 ному выводу конденсатора непосредственно, а к другому ; через дроссель.

На фиг. 1 показана принципиальная схема преобразователя напряжения, на

15 фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу .устройства.Преобразователь напряжения содер-. жит две параллельные ветви из трех последовательно соединенных тиристо20 ров 1-6. К положительному входному зажиму подключены аноды первых тиристоров 1 и 2 указанных параллельных ветвей. Между катодайи этих тиристоров включен конденсатор 7. К от.

25 рицательному входному эажйму подклю- чены катоды третьих тиристоров 5 и

6 и общие аноды буферных шкодой 8 и 9. Аноды .тиристоров 5 и 6, катоды буферных диодов 8 и 9, катоды тетрис

30 торов З.и 4 и катоды двух вспаеога- тельных тиристоров 10 и 11 подключены к соответствующею выводам нагруз ки 12, Аноды тиристоров Ю и 11 присоединены по диагонали к выводам . з5 .указанного конденсатора 7, параллельно которому подключена цепь, содер" жащая дополнительные тиристоры 13 .®, и 14, соедийенные между собой встречно-параллельно„ и последовательно

40 соединенный с ними дроссель 15.

На диаграммах и — Ь (фиг. 2) по казаны отпирающие импульсы тока i, посылаемые на тиристоры, преобразователя напряжения. Изменение напряжения U7 на выводах конденсатора 7 представлено диаграммой л (фиг. 2) .

На диаграмме м (фиг. 2) показана форма кривой .напряжения U на вйводах на нагрузке 12.

11 0 Преобразователь напряжения работает следующим образом.

Подачей отпирающих импульсов тока на тиристоры 2, 10, 5 производится предварительный заряд конденсатора 7 (в установившемся режиме работы этот заряд остается от предыдущего полупериода переменного напряже-, ния на нагрузке)., Затем подача отпирающего импульса на управляющий с

3 10, электрод тиристора 13 в момент Ф1 (фиг. 2и) начинается колебательнйй перезаряд конденсатора 7 через дроссель 15 по контуру: конденсатор 7дроссель 15 — тиристор 13. В момент

t2 подача управляющих импульсов тока на управляющие электроды тиристоров 1, 11, 6 на нагрузке 12 формируется импульс напряжения, амплиту-. дой равной разности-напряжения на входных зажимах (f) и мгновенного значения напряжения на конденсаторе в момент t„ / u„(t„)/. Контур тока на- грузки: источниК питания — тиристор

1 — конденсатор 7 — тиристор 11 нагрузка 12 — тиристор 6 — источник, питания. Величина амплитуды импульса:на нагрузке определяется величиной временного интервала -Ф пред2 варительного перезаряда. После заряда конденсатора 7 до - H для тока образуется контур: нагрузка 12 — тиристор 6 — диод 9. В момент от1 пирающим импульсом на тиристор 14 (фиг. 2 ) начинается перезаряд кон- денсатора 7 по контуру: конденсатор

7 — тиристор 14 - дроссель 15. Открытием тиристоров 2 и 4 в момент на нагрузке 12 формируется импульс напряжений амплитудой большей предыдущего импульса, ввиду "гого, что интервал t9 -t меньше интервала времени 41-+ (Ь, - t (4 -

12 — тиристор 6. — (-Е). После заряда конденсатора 7 до напряжения +Е ток нагрузки замыкается по: нагрузка 12тиристор 6 - диод 9. В момент време. ни 1 импульсом на. управляющий элект род тиристора 13 (фиг. 2н) начинается предварительный переэаряд конденсатора 7 по контуру: 7-13-15. Открытие тиристоров 1,3 в момент Ь формирует на нагрузке 12 третий импульс напряжения еще большей амплитуды ввиду того, что t -Ф ct -t с+ -+ .

Ток протекает по контуру: (+Е) — тиристор 1 — конденсатор 7 — тиристор

11 -нагрузка 12 - тиристор 6 — (-Е).

После завершения заряда конденсатора до величины -Е структура цепи изменяется и для. тока нагрузки образуется контур: нагрузка 12 — тиристор 6 диод 9.,Аналогично предыдущим импульсам производится формирование очередного четвертого импульса на-пряжения на нагрузке еще большей амплитуды. Это увеличение амплиту92681 4 ды происходит потому, что начало. предварительного перезаряда конденсатора 7 по цепи 14-15 (момент 1 ) ч ближе к моменту (t<) открытия тиристоров 2,4 (т е 1а t ь 5) Формирование пятого импульса в момент з производится, без предварительного перезаряда конденсатора, в результате чего при открытии тиристоров 1,11

1p . (в момент t8 ) на нагрузке 12 формируется импульс удвоенной величины входного напряжения 2Е. Во второй части положительного полупериода производится формирование импульсов напряжения (шестого — девятого) в ,моменты Ф„; „ ; 6 ;1„ с постепенно .уменьшающейся амплитудой эа счет соответствующего изменения моментов

0 12 1% 1Ь нач - а предваритель нога перезаряда конденсатора 7 при открытии тиристоров 13,14. После паузы (11 -Ф„ ), обусловленной необ ходимостью спадания тока нагрузки до нуля и восстановления вентильной прочности тиристора 6 начинается формирование отрицательного полупе-,,риода выходного переменного напря жения на нагрузке. Подачей отпирающего импульса на тиристор 14 в момент Ф з производится предваритель,ный перезаряд конденсатора 7. Открытие тиристоров 2, 10 и 5 в момент 1 осуществляется формирование первого импульса отрицательного полупериода напряжения на нагрузке с прохождением тока по цепи (+E) — тиристор 2 — конденсатор 7 — тиристор 10 — нагрузка 12 — тиристор 5 — (-E).

В дальнейшем (моменты 1 о, 122 и т.д.) процессы аналогичны процессам форми40 рования импульсов напряжения на на. грузке в положительный полупериод.

Использование двух дополнительных тиристоров, включенных между собой встречно-параллельно и подсоединенных к одному из выводов конденсатора, а через перезарядный дроссель к дру. гому его выводу — выгодно отличает данный преобразователь напряжения от указанного известного устроиства, так как формирование кривой тока в нагрузке осуществляется амплитудноимпульсным методом модуляции выходного напряжения по синусоидальному закону. Формирование импульсов напряmeans на нагрузке с постепенно изменяющейся амплитудой по синусоидальному закону происходит за счет соответствующего изменения начала пред1092681

S варительного перезаряда конденсатора с помощью двух дополнительных встречнопараллельно соединенных тиристоров, включенных последовательно с вспомогательным перезарядным дроссе- 5 лем. ж М юу.у 1уа

ly к

ВНИИХИ Заказ 3272 41 Т аж бб2 Попписное .

Филиал ППП Па тент, г.Узтород, ул.Проектная, 4! у

ly 1

>iq

Практическая ценность преобразователя напряжения заключается в том, что улучшенный гармонический состав выходного напряжения позволит уменьшить габаритыфильтрующнх устройств,повысйть качество пдтребляемой электроэнергии.