Трехфазный инвертор

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электроснабжения на повышенных частотах. Целью изобретения является расширение области использования. Инвертор содержит мост на тиристорах 1-6. Шесть коммутирующих конденсаторов 14-19 включены попарно-последовательно между выводами переменного тока моста. Мост обратных диодов 8 - 13 через компенсирующие дроссели 20 - 22 подключен к выходным выводам инвертора, образованным точками соединения конденсаторов. Благодаря этому обеспечивается устойчивая работа инвертора на двигательную нагрузку путем исключения автоколебаний как в нагрузке, так и на выходе тиристорного моста. 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 M 7/515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A STOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4345190/24-07 (22) 16.12.87 (46) 15.12.89. Бюл. № 46 (71) Саратовский политехнический институт (72) И.И. Кантер, Ю.Б. Томашевский, JI.Â. Щедриков и С.Ф. Степанов (53) 621.314.572 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 412660, кл. И 02 М 5/42, 1971.

Авторское свидетельство СССР

¹ 888306, кл. Н 02 М 7/515, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 987761 кл. Н 02 М 7/515, 1980.

Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. научи. с-б. Саратовск. политехн. институт, 1987, с. 24. (54) ТРВХФАЗНЬЙ ИНВВРТОР

ÄÄSUÄÄ 1529380 А 1

2 (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быгь использовано в системах электроснабжения на повышенных частотах. Целью изобретения является расширение области использования. Инвертор содер жит мост на тиристорах 1-6. blecrv коммутирующих конденсаторов 14-19 включены попарно последовательно между выводами переменного тока моста.

Мост обратных диодов 8-13 через компенсирующие дроссели 20-22 подключен к выходным выводам инвертора, образованным точками соединения конденсаторов. Благодаря этому обеспечивается устойчивая работа инвертора на двигательную нагрузку путем исключения автоколебаний как в нагрузке,,так и на выходе тиристорного моста, 4 ил.

1529380

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть применено в системах централизованного электроснабжения на повышенных частотах. !

Цель изобретения — расширение области использования.

На фиг.1,2 представлены варианты схем инвертора, на фиг.3 — векторные диаграммы напряжений инвертора, показанного на фиг.1, для основных режимов: а) холостой ход, б) режим номинальной нагрузки; в) режим перегрузки; г) режим короткого замыкания на фиг ° 4 — временные диаграммы.

Инвертор (фиг.1) содержит мост тиристоров 1-6 с дросселем 7 фильтра, мост обратных диодов 8-13, шесть коммутирующих конденсаторов 14-19 кото20 рые включены попарно последовательно между выводами переменного тока тиристорного моста. Точки соединения коммутирующих конденсаторов соответствующих пар 14-15, 16-17, 18-19 образуют выходные выводы. Выводы переменного тока »ocr@ обратных диодов 8-13 через компенсирующие дроссели 20-22 подключены к выходным выводам инвертора, а выводы постоянного тока — к выводам постоянного тока тиристорного моста, 23 — точка соединения конденсаторов

14, 19. В схеме, показанчой на фиг.2, конденсаторы 14, 16,18 включены между

1 выводами переменного тока моста ос новных тиристоров 1-6 и выходными вы- 35 водами, конденсаторы 15, 17, 19 соединяют между собой выходные выводы.

Особенности работы предлагаемого

; инвертора сосгоят в следующем.

Мост тиристоров 1-6, управляемый определенным образом сформированной последовательностью импульсов, с помощью дросселя 7 и конденсаторов 1419 создает на выходных зажимах трех 1 фаэную систему напряжений, форма которых приближается к синусоидальной.

Стабилизация этих напряжений при изменении параметров нагрузки осуществляется устройством компенсации реактивной мощности, которое состоит

50 из моста аЬратных диодов 8-13 и дросселей 20-22.

Работу инвертора рассмотрим на том интервале, на котором проводят тиристоры 2 и 3. В начале этого интервала тиристс1р 2 включается, тиристор 6 подлежит выключению. При включении тиристора на диоды 9,11,13 через компенсирующие дроссели 20, 21, 22 соот, ветственна падают напряжения U

A 25

rr2з ". 62» БС гз Из векторной диагра»мы (фиг.3) следует, что напряжение U<2» равное напряжению У1> на конденсаторе 19 со знаком "-" (положительное направление напряжения на конденсаторах выбрана слева направо), положительrro, если угол запирания

P» P„U яг положительно при p >

f1 а 0,12З, равное напряжению U 1 на конденсаторе 14 со знаком "+", при р> ьг

Величины углов, p,, p, определяются соотношением емкостей с конденсаторов, включенных попарно последовательно между выводами переменного тока тиристорного моста, а также величиной и характером нагрузки, Диаграммы соответствуют случаю

)< 15 — 16 17 — 1lL 7 1з = 1

cos „= 0,7. При положительных величинах напряжений ПДт П- 6 и "С2з

Д 23 623 включатся соответственно диоды 9, 11, 13 и будут образованы цепи, состоящие из тиристора 2 и соответственно дросселя 20 и конденсатора 14, дросселя 21 и конденсаторов 14, 15, 16, а также дросселя 22 и конденсатора 19.

При этом через дрсссели будут ггрогекать импульсы тока длительностью

Л, = " (р-р )„ = О,1,2.

Этот ток ускоряет перезаряд конден- саторов, тем самым осуществляется стаЬилизация угла запирания р и выходного напряжения, В режиме холостого хода (фиг.3а)

0 эл., p, = 30 эл,, = b0 эл. В режиме короткого замыкания 1йиг.З,г) p — p, — f32 — 30 эл.

В режимах номинальном и перегрузки (фиг. 3 бв) p,) р ур

На фиг.4 представлены временные диаграммы управляющих импульсов тиристорами 1-6 инверторного моста, а также ток компенсирующего дросселя

22 1 22 (Ь) для трех основных режимов раЬоты: близкого к хоЛостому хоцу (В = О, 2); номинальной нагрузки (В=1), перегрузки (8=5,0 и В=10) .

В = —, - коэффициент загрузки

z (оС н инвертора, где z н — полное сопротивление фазы нагрузки;

1529380

Ф, С =,, — величина емкости;

3 1 g5

И + 15 коммутирующих конденсаторов на фазу;

М вЂ” круговая частота.

Работа последовательно параллельного инвертора (фиг.2) протекает аналогичным образом. 11ри этом цепи компенсации избыточной реактивной мощности коммутирующих конденсаторов будут образованы из тиристора 2 и соответственно дросселя 22, конденсаторов 14, 19 (при p ) p,), дросселя 21 и конденсаторов 14, 15 (при p ) р, ), дросселя 20 и конденсатора 14 (при р >ф,).

Новая конфигурация построения цепей компенсации реактивной мощности обеспечивает устойчивую работу инвертора при двигательной нагрузке, при этом отсутствуют автоколебания как в нагрузке, так и на выходе тиристорного моста. Нагрузкой преобразователя являлась группа высокоскоростных асинхронных двигателей. Вместе с тем схема сохраняет такое положительное свойство как исключение срывов инвертирования при коротких замыканиях в цепи нагрузки, причем обеспечивается ограничение напряжения на силовых элементах инвертора заданной величиной.,1(анное свойство повышает живучесть схемы в азарийньгх режимах, обеспечивая селективное отключение

5 потребителей в аварийных режимах и защиту силовых элементов инвер rcpa от перегрузок.

Формул а изобретения

Трехфазный инвертор, содержащий подключенный к входным вь|водам через дроссель фильтра тиристорный мост, шесть коммутирующих конденсаторов, которые включены попарно последовательно между выводами переменного

Гока Гирис Горного мо.. Га, Очки coercer

20 нения коммутирующих конденсаторов соответствующих пар образуют выходные выводы, мост обратных диодов с. компенсирующими дросселями в пепи переменного тока, подключенный вывода25 ми постоянного тока к выводам постоянного тока тиристорного моста, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования, выводы переменного тока моста обратных диодов через компенсирующие дроссели соединены с выходными выводами.

Фиг. У

-$

3, l.

-3,Р