Автономный инвертор напряжения

 

Изобретение относится к области электротехники ,в частности, к преобразовательной технике, и может быть использовано в системах электропривода переменного тока. Цель изобретения - повышение и снижение установленной мощности коммутационного оборудования. Цель достигается тем, что автономный инвертор напряжения снабжен низкочастотными диодами 29, 30, разделительными тиристорами 13, 14, дополнительными диодами 15, 16. Аноды анодной группы распределительных тиристоров 7-9 инвертора, катод разделительного тиристора 13 и катод дополнительного диода 15 объединены. Точка объединения подключена к началу вторичной обмотки 26 коммутирующего трансформатора 25. Конец обмотки 26 соединен с анодом низкочастотного диода 29. Катод диода 29 подключен к аноду разделительного тиристора 13, катоду дополнительного диода 16 и положительной шине инвертора. Катоды катодной группы распределительных тиристоров 10-12, анод дополнительного диода 16 и анод разделительного тиристора 14 объединены. Общая точка подключена к концу вторичной обмотки 27 коммутирующего трансформатора 25. Начало обмотки 27 соединено с катодом низкочастотного диода 30, анодом подключенного к катоду разделительного тиристора 14, аноду дополнительного диода 15 и отрицательной шине. Коэффициент трансформации коммутирующего трансформатора 25 выбирается меньше единицы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 У 4 H 02 М 7/515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3845202/24-07 (22) 17.01.85 (46) 15.04.89. Бюл. В 14 (71) Московский энергетический институт (72) О.Г.Булатов, Л .Г.Марциняк и С.В.Одынь (53) 621.314.572(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Я 838970, кл. Н 02 М 7/515, 1979. (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в системах электропривода переменного тока. Цель изобретения— повьппение надежности и снижение установленной мощности коммутационного оборудования. Цель достигается тем, что. автономный инвертор напряжения снабжен низкочастотными диодами 29, 30, разделительными тиристорами 13, 14 дополнительными диодами 15, 16, Аноды анодной группы распределительных тиристоров 7-9 инвертора, катод разделительного тиристора 13 и катод дополнительного диода 15 объединены.

Точка объединения подключена к нача,лу вторичной обмотки 26 коммутирующего трансформатора 25. Конец обмотки

25 соединен с анодом низкочастотного диода 29. Катод диода 29 подключен к аноду разделительного тиристора 13, катоду дополнительного диода 16 и положительной шине инвертора. Катоды катодной группы распределительных тиристоров 10-12, анод положительного диода 16 H анод разделите.чьного тиристора 14 объединены, Общая точка подключена к концу вторичной обмотки

27 коммутирующего трансформатора 25.

Начало обмотки 27 соединено с катодом низкочастотного диода 30, анодом подключенного к катоду разделительного тиристора 14, аноду дополнительного диода 15 и отрицательной тине.

Коэффициент трансформации коммутирующего трансформатора 25 выбирается меньше единицы. 2 ил.

1473046

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в системах электропривода пе5 ременного тока, Цель изобретения — повышение надежности и снижение установленной мощности коммутационного оборудования. 10

На фиг.1 изображена принципиальная электрическая схема предложенного устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу на интервале коммутации.

Автономный инвертор напряжения содержит трехфазный мост основных тиристоров 1-6, анодную и катодную группы распределительных тиристоров

7-9 и 10-12, общие точки которых подключены через первый и второй разделительные тиристоры 13, 14 соответственно к положительной (+) и отрицательной (-) шинам инвертора, а через первый и второй дополнительные 25 диоды 15, 16 соответственно — к отрицательной и положительной шинам инвертора. В состав инвертора входит однофазный мост коммутирующих тиристоров 17-20, в диагональ переменного тока которого подключена коммутирующая цепочка из конденсатора 21 и дросселя 22, а к диагонали постоянного тока подключена последовательно с первым низкочастотным диодом 23 первичная обмотка 24 коммути35 рующего трансформатора 25, имеющего две вторичные обмотки 26 и 27. Тиристоры 17 и 18 анодами подключены к положительной шине инвертора а комму 40 тирующие тиристоры 1 9, 20 катодами— к аноду дозарядного тиристора 28, подключенного катодом к отрицательной шине инвертора. Начало одной вторичной обмотки 26 коммутирующего трансформатора 25 подключено к общей точке, образованной катодами первого разделительного тиристора 13, дополнительного диода 15 и анодами распределительных тиристоров 7-9. Конец вторичной обмотки 26 подключен к аноду второго низкочастотного диода

29, катодом соединенного с положительной шиной инвертора. Конец другой вторичной обмотки 27 подключен к общей точке, образованной анодами второго разделительного тиристора 14, дополнительного диода 16 и катодами распределительнь1х тиристоров 10-12 °

Начало нторичной обмотки 27 подключено к катоду третьего низкочастотного диода 30, анодом соединенного с отрицательной шиной инвертора.

Инвертор работает следующим образом.

Пусть в начальный момент t открыты основные тиристоры 1, 3 и 5, а конденсатор 21 закреплен при положительном потенциале на правой обкладке. В момент t включают тиристоры 17, 20 и 13. Конденсатор 21 начинает перезаряжаться по колебательному контуру 21-22-20-24-23-1721 (фиг.2а), а протекающий в указанном контуре ток i« (фиг.2б) вызывает накопление заряда неосновных носителей в базе низкочастотного диода 23 . Этот ток трансформируется в замкнутый контур 26-29-13-26 вторичной обмотки 26 коммутирующего трансформатора 25 (фиг.2в), вызывая накопление заряда О, (фиг.2г) в анодном низкочастотном диоде 29. В момент предшествующий моменту завершения процесса перезаряда конденсатора 21, подают управляющие импульсы на тиристоры 28 и 7, что вызывает переключение диодов 23 и 29 из прямого направления в обратйое. В результате накопления заряда неосновных носителей в базах низкочастотных диодов 23 и 29 они обладают в течение некоторого интервала времени высокой обратной проводимостью, продолжительность которого пропорциональна накопленному заряду и может быть регулируема в широких пределах путем изменения интервала (С вЂ” t,).

При отпирании дозарядного тиристора 28 обмотка 24 трансформатора 25 через проводящий в обратном направлении первый низкочастотный диод 23 подключается к источнику питания инвертора Е . При этом на вторичной обмотке 26 возникает импульс напряжения с амплитудой Е 1 К, где К коэффициент трансформацйи, которйй может быть выбран существенно меньше единицы. Напряжение вторичной обмотки 26 поступает через проводящий в обратном направлении второй низкочастотный диод 29 на первый разделительный тиристор 13 и приводит к его запиранию, В момент обесточения тиристора 13 в процессе его запирания начинает проводить распредели1473046 тельный тиристор 7, и напряжение вторичной обмотки 26 трансформатора 25 поступает на основной тиристор 1, В результате ток нагрузки фазы А пере5 водится с основного тиристора 1 на второй низкочастотный диод 29 (момент t на фиг.2в), основной тиристор 1 обесточивается (момент t на фиг.2в) и.восстанавливает запирающие свойства. .Процесс выключения основного 1 и разделительного 13 тиристоров продолжается до момента t (фиг.2 в, д и е), когда в диоде 29 заканчивается этап рассасывания неосновных носителей и начинается этап восстановления обратного сопротивления, .С момента на указанных тиристорах начинает нарастать прямое анодное напряжение 20 до значения Е 1 с ограниченндй скоростью, обусловленной инерционностью процесса восстановления обратного сопротивления низкочастотных диодов (интервал г — t6 фиг.2в). Реактив- 25 ный ток нагрузки фазы А переходит с второго низкочастотного диода 29 на первый дополнительный диод 15. При переходе этого тока через нуль распределительный тиристор 7 выключает- 30 ся.

Одновременно с процессом выключения тиристоров 1 и 13 при отпирании тиристора 28 начинается процесс дозаряда конденсатора 21 по контуру 35

21-22-20-28-Е1-17-21. В момент t ток i« =0 (фиг.2б) и тиристоры 17, 20 и 28 выключаются, после чего возможна коммутация очередного основного тиристора инвертора. 40

В следующий коммутационный такт для запирания очередного основного тиристора, например 5, осуществляет- 45 ся предварительное включение коммутирующих тиристоров 18, !9 и разделительного тиристора 14. Затем, спустя время задержки Сэц = 1 — t необходимое для накопления зарядов в низкочастотных диодах 30 и 23, отпи50 рают дозарядный тиристор 28 и соответствующий распределительный тиристор 11, Формула изобретения

Автономный инвертор напряжения, содержащий трехфазный мост основных тиристоров, анодную и катодную группы распределительных тиристоров, коммутирующий трансформатор, две вторичные обмотки которого подключены к двум основным тиристорам фазы инвертора, однофазный мост коммутирующих тиристоров с LC-цепочкой в диагонали переменного. тока и первичной обмоткой коммутирующего трансформатора, включенной последовательно с первым низкочастотным диодом в диагональ постоянного тока однофазного моста, анодная группа тиристоров которого соединена с положительной шиной инвертора для подключения источника питания, а катодная — с отрицательной шиной через доразрядный тиристор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения установленной мощности коммутационного оборудования, он снабжен вторым и третьим низкочастотными диодами, двумя. разделительными тиристорами и двумя дополнительными диодами, аноды анодной группы распределительных тиристоров, катоды первого расделительного тиристора и первого дополнительного диода объединены и подключены к началу одной вторичной обмотки коммутирующего трансформатора, соединенной концом с анодом второго низкочастотного диода, катодом подключенного к аноду первого разделительного тиристора, катоду второго дополнительного диода и положи-, тельной шине, катоды катодной группы распределительных тиристоров, аноды второго разделительного тиристора и второго дополнительного диода объединены и подключены к концу другой вторичной обмотки коммутирующего трансформатора, соединенной началом с катодом третьего низкочастотного диода, анодом подключенного к катоду второго разделительного тиристора, аноду первого дополнительного диода и отрицательной шине, причем коэффициент трансформации коммутирующего трансформатора меньше единицы.! 473046 а) г) Составитель В. Белоновский

Техред А.Кравчук. Корректор Н.Король

Редактор М.Келемеш

Закаэ 1724/55 Тираж 645 Подписное

BHHHHH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101