Устройство для преобразования постоянного тока в переменный

 

но га> у .

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

303801

Союз Соеетских

Сопиелистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

МПК Н 02m 5/42

Н 02m 7/42

Заявлено 29.1Х.1969 (№ 1368454/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.1Ч.1971. Бюллетень ¹ 14

Комитет по делом изобретений и открытий при Сонете Министров

СССР

УДК 621.314.27(088 8) Дата опубликования описания ЗО.VI I.1971

Авторы изобретения

В. А. Лабунцов и В. М. Яров

Московский ордена Ленина энергетический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО

ТОКА В ПЕРЕМЕННЫЙ

Известны устройства для преобразования постоянного тока в переменный, содержащие источник питания, широтно-импульсный модулятор, инвертор с силовыми тиристорами, обратными диодами, блоком управления и блоком коммутации с реактивными элементами.

Однако в таких устройствах для питания коммутирующих элементов требуется дополнительный источник энергии. Кроме того, величину емкости коммутирующих конденсаторов при необходимости регулирования выходного напряжения в широких пределах приходится выбирать из расчета минимального напряжения на входе инвертора, что приводит к увеличению коммутационных потерь, т. е. к уменьшению к. п. д.

В предлагаемом устройстве реактивные элементы блока коммутации подключены к источнику питания через управляемые ключи, цепи управления которых подсоединены к блоку управления.

Такое выполнение устройства позволяет уменьшить установленную мощность коммутирующих конденсаторов.

На фиг. 1 представлена схема описываемого устройства; на фиг. 2 — 5 — варианты устройства с различным выполнением блока коммутации.

Устройство (см. фиг. 1) состоит из модулятора 1, осуществляющего регулирование постоянного напряжения, и автономного инвергора 2, преобразующего постоянное напряжение в переменное. Модулятор содержит силовой 8, зарядный 4 и коммутирующий 5 тиристоры, коммутирующие конденсатор б и индуктивность 7, шунтирующий диод 8, обратный диод 9, дроссель 10 и конденсатор 11.

При подаче запускающего импульса на тиристоры 8 и 4 напряжение на конденсаторе 11 увеличивается, одновременно происходит колебательный заряд конденсатора б. Длительности интервалов зарядов конденсаторов б и

11 выбираются различными. После заряда

1д конденсатора б напряжение на нем не изменяется, так как тиристор 4 выключается. При подаче запускающего импульса на тиристор 5 конденсатор б в результате колебательного процесса начинает перезаряжаться вначале по контуру: тиристор 8 — тиристор 5 — индуктивность 7 — конденсатор б, а затем после вытеснения тока из тиристора 8 по контуру: диод 8 — тиристор 5 — индуктивность 7 — конденсатор б. Через полпериода собственных колебаний контура конденсатор б — индуктивность 7 тиристор 5 выключается, и схема готова к следующему включению тиристоров 8 и 4.

Автономный инвертор работает следующим з0 образом.

Если включены силовые тиристоры 12 и 18 и необходимо отключить тиристор 18, то коммутирующий конденсатор 14 при включении тиристоров 15 и 16 заряжается с полярностью, указанной без скобок. При включении тиристоров 17 и 18 создается путь для разряда конденсатора по цепи: обкладка конденсатора 14 — индуктивность 19 — тиристоры 17, 18 и 18. Тиристор 18 отключается. Если теперь необходимо отключить тиристор 12, то конденсатор 14 при включении тиристоров 20 и

17 предварительно заряжается с полярностью, указанной в скобках. При включении тиристоров 21 и 22 тиристор 12 отключается. Поскольку конденсатор 14 заряжается от источника питания, то при регулировании входного напряжения автономного инвергора напряжение на коммутирующих конденсаторах не изменяется.

Заряд коммутирующих конденсаторов 28—

28 (см. фиг. 2) осуществляется через зарядные тиристоры 29 — 84. Аноды зарядных тиристоров подключены ко входу модулятора 1.

Если открыты тиристоры 82 — 84 и необходимо отключить тиристор 82, то благодаря предварительному включению тиристора 88 напряжение на конденсаторе 2б больше выходного напряжения модулятора 1. Разряду конденсатора 26 препятствуют отсекающие диоды 85 и 86. При включении тиристора 87 конденсатор 26 разряжается и обеспечивает отключение тиристора 88. Если теперь необходимо отключить тиристор 82, то предварительно дозаряжается конденсатор 28 включением тиристора 29, а затем включается тиристор 88.

В результате тиристор 82 выключается.

В схемах (см. фиг. 3 и 4) используется групповая коммутация. С целью обеспечения постоянства напряжения на коммутирующих

301801 конденсаторах 89 — 42 при глубоком регулировании входного напряжения вспомогательные зарядные тиристоры 48 — 50 также подкл юче ны ко входу модул ятор а 1.

В схеме (см. фиг. 5) используется последовательная коммутация. Заряд коммутирующего конденсатора 51 также осуществляется от входных зажимов модулятора 1 через тиристор 52.

1р Во всех описываемых схемах инвертора используется один источник постоянного тока, а заряд коммутирующего конденсатора осуществляется через дополнительные ключевые элементы — тиристоры от источника постоян1 ного тока, поэтому напряжение на коммутирующем конденсаторе не зависит от входного напряжения инвертора, которое обеспечивается широтно-импульсным модулятором.

Предлагаемое устройство позволяет осуществлять глуоокое и независимое регулирование напряжения и частоты преобразователя постоянного напряжения в трехфазное переменное с неизменным напряжением в коммутирующих контурах.

Предмет изобретения

Устройство для преобразования постоянного тока в переменный, содержащее источник питания, широтно-импульсный модулятор, инвертор с силовыми тиристорами, обратными диодами, блоком управления и блоком коммутации с реактивными элементами, отличаюи ееся тем, что, с целью уменьшения установленной мощности коммутирующих конденсаторов, реактивные элементы блока коммутации подключены к источнику через управляемые ключи, цепи управления которых подсоединены к блоку управления, Фиг, 1

301801

Жиа.5

Составитель Г. Бейдер

Редактор А. Ю. Пейсоченко Техред А. А. Камышникова Корректор А. П. Васильева

Заказ 1906/1 Изд. № 804 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2