Инвертор

 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть'использовано в частотно-регулируемом,преимущественно тяговом, электроприводе. Цель изобретения-расширение области применения инвертора, а именно обеспечение использования его для резисторно.го торможения тепловоза. Инвертор содержит главный, обратный и распределительный мосты, узел принудительной коммутации, выполненный на базе запираемых по управлению тиристоров 21, 22, нулевые тиристоры, узел подзаряда 25-2В и тормозные диоды. Система управления инвертора CQ- держит задатчик, распределитель импульсов, блок временных задержек и формирователи импульсов включения тиристоров. В схему дополнительно введены формирователи 53 упреждающих импульсов включения .обрат^ ных тиристоров одновременно с нулевыми тиристорами. 2 ил..S».feИзобретение относится к преобразовательной технике, используемой преимущественно для частотного регулирования асинхронных двигателей.Целью изобретения является улучшение формы выходного напряжения.На фиг. 1 дана принципиальная схема предлагаемого инвертора: на фиг 2 - вре-. менмые диаграммы импульсов.Инвертор содержит группы главных 1- 6, распределительных 7-12 обратных 13-18 тиристоров, соединенных между собой выводами переменного тока. Между выводё- .ми постоянного тока груПп главных и распределительных тиристоров включены коммутационные цепочки, образованные коммутационными конденсаторами 19. 20, коммутационными запираемыми по управлению тиристорами 21, 22, зарядными ДИО-дами 23, 24, вспомагательными источниками подзаряда 25, 26, подключенными; к коммутационным конденсаторам при помощи доза0ядных тиристоров 27, 28 соответственно. Между выводами постоянного тока групп распределительных тиристоров включен разделительный диод 29. Источник питания имеет средний вывод отточки соединения двух частей 30i и 302 источника. Нагрузка 31 (асинхронный двигатель) подключена к выводным выводам переменного тока инвертора. Система управления инвертором состоит из задатчика частоты 32, распределителя импульсов 33, блока временных задержек импульсов 34 и формирователей 35-38 импульсов включения тиристоров 1-18, 27, 28 и импульсов включения и отключения тиристоров 21, 22.Jb. •Siч|ел>&ю

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (I l) .(s1)s Н 02 М 7/515

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 (61) 1619373 (21) 4673866/07 (22) 04.04.89 (46) 23.02.92.Бюл. ¹ 7 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьков-ского завода "Электротяжмаш" им. В.И,Ленина

{72) А.А.Чернышев. M.В.Мажинский, В.И.Носков и А.Н.Тараненко (53) 621.314.572 (088.8) (56) Авторское свидетельство.СССР

¹ 1619373. кл. Н 02 М 7/515, 14.02.1989. (54) ИН.ВЕРТОР (57) Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в частотно-регулируемом, Изобретение относится к преобраэова° тельной технике, используемой преимущественно для частотного регулирования асинхронных двигателей.

Целью изобретения является улучшение формы выходного напряжения, На фиг. 1 дана принципиальная схема предлагаемого инвертора: на фиг. 2 — вре; менные диаграммы импульсов.

Инвертор содержит группы главных 1-

6, распределительных 7-12 обратных 13-.18 тиристаров, соединенных между собой вы- водами переменного тока. Между вывода.ми постоян.ного тока групп главных и распределительных тириеторое вклеены коммутационные цепочки, образованные коммутационными конденсаторами 19, 20, коммутационными запираемыми по управ-. лению тиристорами 21, 22, зарядными д и)преимущественно тяговом, электроприводе, Цель изобретения — расширение области применения инвертора, а именно обеспечение использования его для резисторного торможения тепловоза. Инвертор содержит главный, обратный и распределительный мосты, узел принудительной коммутации, выполненный на базе запираемых по управлению тиристоров 21, 22, нулевые тивисторы, узел подэаряда 25-28 и тормозные диоды. Система управления инвертора cqдержит задатчик, распределитель импульсов, блок временных задержек и формирователи импульсов включения тиристоров. В. схему дополнительно введены формирователи 53 упреждающих. импульсов включения обрат- . ных тиристоров одновременно с нулевыми тиристорами. 2 ил. дами 23, 24, вспомагательными источниками подэаряда 25, 26, подключенными, к коммутационным конденсаторбм при помощи дозарядных тиристоров 27, 28 соответственно. Между выводами постоянного тока групп распределительных тиристоров включен разделительный диод 29, Источник питания имеет средний вывод от точки соединения двух частей 301 и 30 источника. Нагрузка 31 (асинхронный двигатель) подключена к выводным выводам переменного тока инвертора. Система управления инвертором состоит из задатчика частоты 32, распределителя импульсов

33, блока временных задержек импульсов 34 и формирователей 35-38 импульсов включения тиристоров 1-18, 27, 28 и импульсов включения и отключения тири- . стороа 21, 22.

1714775

Между выводами постоянного тока соответственно. Тиристоры 1-3 удерживагрупп главных и.обратных тиристоров вклю- ются во .включенном состоянии током начены тормозные диоды 39, 40. В плечах груэки. инвертора установлены датчики нуля тока Рассмотрим далее процессы, протекаю41-46. Тормозной резистор 47 подсоеди- 5 щие в одной фазе, а именно в плечах, обра, нен к выводам постоянного тока групп об- зованных главными тиристорами 1, 4, ратных тиристоров 13-18. Логические обратными тиристорами 16, 13 и распреде-элементы И 48 и НЕ 49 образуют логические лительными тиристорами 7, 10. В других фасхемы ЗАПРЕТ 50. Входы схем 50 соедине- эах процессы протекают аналогично со ны с выходами соответствующих датчиков 10 сдвигом на Т. В момент — подается им-.

Т

41-46 и соответствующими выходами рас- 6 . 2 пределителя импульсов 33. Выходы схем пульс включения Fz на расспределитель50 соединены с входами соответствующих ный тиристор 7. С задержкой тв включается формирователей 38 импульсов включения коммутационный запираемый тиристор 21. главных тиристоров. Нулевые тиристоры 15 Под действием разрядного тока конденса51, 52 включены между средним выводом тора 19 тиристор 1 отключается. По истечеиеточникапитанияивыводамипостоянно- нии времени to коммутационный процесс го тока групп распределительных тиристо- заканчивается отключением тиристора 21 ров 7-12. ФормироватеЛи 53 импульсов no его цепи управления. При этом ток навключения нулевых тиристоров: 51, 52. вхо- 20 груэки переходит в цепь коммутационного дами соединены с соответствующими выхо- конденсатора 20, заряжая его в течение вредами распределителя импульсов 33 и мени 1э. после чего подаются импульсы блока временных зэдержек импульсоа 34. включения F13, F51 на тиристоры 13 и 51

Формирователи 53 имеют также выходы уп- соответственно. В тяговом режиме тириреждающих импульсов, соединенные с уп- 25 стор 51 включится, а тиристор 13 не вклюравляющимипереходамисоответствующих чится, поскольку к нему и к диоду 39 обратных тиристороа Формирователи 53. приложено обратное напряжение по цепи аналогичны формирователям 37. источник 302 — тиристор 51 — тиристор 7—

Инвертор работает следующим.абра- датчик 41 — датчик 44 — тиристор 13 — диод

- ЗО 39 — источник 30z. Тиристор 51 проводит ток

B "схоДнОМ COCvOQHwe HSAP® eH G NC- нагрузки в течение интервала Т . В мо точника отсутствует, конденсаторы 19, 20 . 12 разряжены, управляющие сигналы и им- мент7Т + tB включается "oììóòàöèoíêûé пульсы включения и отключения тиристоров 12 отсутствуют. Приподачеуправляащегосиг- 35 запираемый тиристор 21. Под действием нала 0 на вход задатчикз частоты 32 по- раэрядноготока конденсатора 19, нротекау

t следний вырабатывает синхронизирующие ющего по цепи конденсатор 19 — диод 29 — „ сигналы Ог, частоты следования к торых из- тиристор 51 — источник 30 — тиристор 21 —. меняется в зависимости от еигвзла Uy. С конденсатор 19, отключается тиристор 51. приходом сигналов Ог распределитель 33 40 По истечении времени to коммутационный выдает сигналы О, а блок 34 вырабатывает процесс заканчивается, отключением тири эадержки Ge, Go, 6з синхронизирующих сторз 21 по его цепи управления. При этом сигналов последовательно на времена 1в, 1О, ток нагрузки переходит. в цепь коммутациЪ соответственно (см. фиг, 2). Формирова- онного конденсатора 20. заряжая его в тетели 35-38,53 из сочетания сйгнзлов 0,6, l 45 чение времени ь, после чего подаются вырабатывают импульсы включения-отклю- импульсы включения F18, Fze на тиристоры чения тиристоров, 13 и 28 соответственно. Включение тиристоВключение дозарядных тиристоров 27, ра 28 обеспечивает доззряд конденсатора

28 обеспечивает заряд, коммутационных 20дотребуемогоуровня напряжения. Ао. конденсаторов 19, 20 от источников 25, 26 скольку ток в рассматриваемой фазе сахрасоответственно. В тяговом режиме элект- няет прежнее направление, то включится ропривода тепловоза при подаче напря - . : обратный тиристор 13. При этом датчик 44 жения от источника питания главные и " вырабатываетсигнзлИ4,которыйблокиру.нулевые тиристоры, например тиристоры . ет выработку Fp включения тиристорз 4 s

5Т Т течение времени ц до тех пор, пока ток з 1-3 на интервале 12, 2, набирают ток: фазе не спадет до йули. В тягоеом режиме нагрузки 31. При этом срабатывают датчи-: тепловоз работает двигателем и длительки 41-43 и их выходные сигналы 141, la2, 4з ность Ъ < — при нормальной рзб

i Т блокируют дальнейшее формирование им- 12 пульсов включения Р1, Fz, Рэтиристоров1-3 соответствуеткоэффициентумощностидви1714775 гателя по первой гармонической сов ф1 > ныхтиристоров на каждом интервале ока>0,707, Особенностью работы инвертора в зываются включенными то два, то три обзтом случае является то, что поочередно ратныхтиристора,двигатель переходитв, включены то три главныхтиристора,тодва генераторный режим и вырабатываемая главных тиристора и один нулевой, то два. 5 им активная энергия поступает в тормозглавных тиристора и одий обратный. Перв- ной резистор и частично s источник питаходиз тягового режима в тормозной осуще- ния. Реализуется. режим торможения ствляется снижением частоты выходного тепловоза. . найряжения инвертора менее частоты.. Таким обрезом, в тяговом режиме блаврвщемия двигателя 31 путем иэмейения 10 годаря поочередному включению главных, сигнала Uy. При этом двигатель разгру- нулевых:и обратных тиристоров s каждой .. жавтся, его коэффициент мощности пада- фазе выходное напряжение waepmpa име< 707 > Т: В м л а: т двенадцатипУльсную фоРмУ При этом отет, cos rp> < 707.- Ф > j>. В.этом случае ношение действующего. значения первой поочередно включены то два главных тири- 15 гармонической: выходного напряжения к сторв и одйн нулевой, то два главных тири- действующему знвченйю полного выходно-. стора и один обратный, то один главный.:. го напряжения составляет 0;986 против тиристор йли один нулевой и два обратных. 0,955 при шестипульсной форме в извес1Пмледнее сочетание образуется благода- . ном устройстве.. В тормозном .режиме не,, ря вклячекию обратных: тиристоров уп-.. 20 требуется высокого качества выходного Hsреждающими импульсами. Так. иапример; . пряжения ийвертора — достаточно .шести8Т „„ „„ :: пульсной формы; Переход 0Т одной:.формы когда в момент 12 приходит упрещда о ., к другой при изменении. режима работы, / лций импулъс Гд.нэ тйристор 14:, прслед-::, электропривода-осуществляется без перений теперь .включается и,в. паре: с 25 напряжений в системе.

,тиристарам 13 образует контур протекания ., частиреактивноготокадвигателячерезтор; .;: Ф о р мул.а и-во б р е те.н и:я мозиой резистор 47; Включвние тиристо .: . Инввртор йо авт, св, М Я19373, о тл и14 гарантируется тем; что напряжение-ис-:. ч а ю шийся тем, чта, с целью улучшения

-точника пйтания прикладываетсв.в обрат.- 30 формы выходного. напряжения. он. снабжен ном направлении к. тормозйому диоду 46.. двумя нулевыми тмристорами. включенны. Рассеиваниечасти энвргийдвигателяа ре- ми между средним выводом истрчника питазисторе 47 способствует умеиьшенйн .час- ния и выводами постоянного тока групп ти энергии..поступающей от. двигагеля в распределительных тиоисторов, и формироиаточник:питания при низком коэффицв-. 36 вателями импульсов- включения нулевых енте мощности; благодаря чему напряг... тиристоров, вырабатывающими также упние в системе не: превышает звданийй:: реждающие импульсы включения обратных уровейь. При дальйейшем увелйчвнии.jets-. тиристаров в мамейты времени включения тельнооти. вклокоченного состояния 66фЫ- - соответствующих нулевых тиристоров.

1714775

4 1 714775 8 0 3

Составитель А. Чернышев

Техред Ю.Моргентвл Корректор Н. Ко оль

Редактор Т. Иванова

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

Заказ 703 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москве, Ж-35. Раушская наб„4/б