Автономный инвертор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

It 4BT0PCIt0h43t CB KTKhbCTBY

«»775845 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 2 1.1228 (21) 2699779/24-07 (зцм. к„.з с присоединением заявки Ио—

Н 02 М 7/515

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.80.,Бюллетень М 40 (53} УДЫ 621.314.

° 572(088.8) Дата опубликования описания 30,1GSO (72) Автор изобретения

Г.В.Ивенский

" "6 "" 4 1 и 1 (,., Ь)ц,», -, „ .:-., и

Северо-Западный заочный политехнический институт (71) Заявитель (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназначено для преобразования постоянного тока в переменный.

Известны автойомные инверторы с включением нагрузки в контур, образованный конденсатором входного фильтра и входной цепью -фазной вентильной ячейки, s выходную цепь которой включены коммутирующие конденсаторы 1О (1). В частном случае вентильная ячей. ка может представлять собой трехфазный мост (2).

Однако в инверторах данного типа с трехфаэным вентильным мостом ам- 15 плитудное значение напряжения на коммутирующих конденсаторах существенно (практически в 6-8 раэ) превышает напряжение питания. Одним иэ следствий этого является необходи- 20 мость использования конденсаторов с суммарной реактивной мощностью,при мерно на порядок превышающей кость инвертора., Наиболее близким к предлагаемо- 25 му является инвертор (3), содержащий входной Г-образный индуктивноемкостной фильтр н трехфазный вентильный мост, в плечи которого последовательно с управляемыми венти- 30 лями анодной и катодной группы включены коммутирующие дроссели. K плечам, содержащим вентили анодной группы, подключены три коммутирующих конденсатора, которые соединены между собой в звезду. Нагрузка включена в контур, образованный входной цепью моста и конденсатором фильтра.

Недостатком инвертора являются низкие энергетические показатели, поскольку суммарная реактивная мощность конденсаторов примерно на порядок превышает мощность инвертора.

Целью изобретения является улу гшение энергетических показателей.

Для достижения поставленной цели, инвертор, содержащий связанные со входными выводами через дроссель фильтра последовательную цепочку, состоящую из фильтрового.конденсатора и цепи нагрузки, и тиристорные ячейки, каждая иэ которых состоит из двух тиристоров и двух фильтровых дросселей,связанных с одним из коммутирующих конденсаторов, соединен. ных в .звезду,снабжен дополнительным дросселем, дополнительными конденсаторами, вспомогательными дросселями и дополнительными тиристорами, каждый из которых. включен между ком775845

Номера тиристоров, коидеиоатОРов и дуосселей, через которые замыкается цеп» тока

Интервал времени

Тири ст орь.

5 11; 10

6; 13; 10

6; 1?; 8

7; 11; 8

7; 13; 9

26; 28

? °

4; 14; 20; 19

24; 25

4; 15; 22,. 19

27; 26

25; 23

4;. 15; " 1; 17

4; 16; 20; 17

22; 18

2," 28; 27

5; 12; 9

23, 24

14 21> 1<< мутирующими дросселями соответствующей ячейки и соединен с одним из указанных коммутирующих конденсаторон, а вспомогательные дроссели включены последовательно с анодом каждого тиристора анодной группы ячеек, катод которого подключен к одному из доПолнительных конденсаторов, соединенных в звездочку, причем между точкой соединения фильтрового дросседя с последонательной цепочкой и точкой соединения вспомогательных дросселей ячеек включен дополнительный дроссель.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема автономного инвертора; на фиг. 2 — временные диагг>аммы напря- 15 жений и токов основных элементов инвертора при его работе н режиме прерывистого входного тока тиристорных ячеек.

КО входным выводам и<>нерт<зра 7Q последовательно подключены дроссель

1 фильтра, конденсатор 2 фильтра и нагрузка 3.

Параллельно цепи, образованной коНденсатором 2 фильтра и нагрузкой ",>

3, присоединены через дополнительный дроссель 4 тиристорные ячейки, состоящие из тиристоров 5-10, дополнительных тиристорон 11 — 13, вспомогательных дросселей 14-16, коммутирующих дросселей 17-22, коммутирующих конденсаторов 23-25 и дополнительных коНденсаторов 26-38.

Индуктивность дополнительного дросселя 4 во входной цепи моста

3 Г

ПодбИраЕтСя ПРИМЕРНО На Порядп,< ВЫше индуктинности дросселей 14-22, устройство работает следующим Образом.

Поскольку параметры коммутирующих кОн, Ielt ca ropos 2 3-2 8 и ко>мм<ут ируюк>их дросселей 14-22 практическ:I одинаковы, все импульсы входного тока моста получаются идентичными Ilo форме и амплитуде. Одному периоду напряжения управления соотнетстьует шесть таких импульсов 1 см. таблицу), и

В некоторый момент времени О, под<<в к>тся импульсы тока управления на тиристоры 5, 11 и 10, и тиристоры отпираются. При зтсм з-мыкается контур, образованный конденсатором 2,дросселем 4, дросселем 14, тиристором 5, дросселем 20, тиристором

11, конденсаторами 26 и 28,дрос-селем 19, тиристором 10 и нагрузкой

3. Параметры элементов схемы подбираются таким образом, чтобы ток тиристорон изменялся но времени по колебательному закону и достигал нуля в момент 6„ не позднее, чем через

1/6 часть периода напряжения управления (так называемое естественное выключение THpHcTopoB), Спустя 1/6 часть периода напряжения управления после момента ВО, в момент <Э1 подаются импульсы тока управления на тиристоры

6,13, а также повторно I!a тиристоры

10. Эти хириcToðû отпираются, и тем самым замыкается контур Tока Образованный конденсатором 2, дросселем 4, дросселем 15, rиристором 6, конденсаторами 24 и 25, дро-.селем 22, тиристором 13, дросселем 19, тиристором 0 и нагрузкой 3. В моменr 8q Toê этого ко-:Tóðà дости:ает нуля.Спустя 1/6 часть периода после момен -a

<З „ в моме".T «:> подаются импульсы тока управлени= . а иристоры 12и 8 и повторно на Tlрис<ор б,. и т.д.

Очередность интервалов проводимости тиристоров н I:påaåëaõ Одного периода напряжения управления приведена н таблице. Здесь же поме.=:,ены номера конденсатсрон и коммутирующиt« дросселей, -.åðåç котсрые замыкается цепь входно>О тОка мОста в cooò— эетстнующих интервалах времени. Г

Конденсаторы Дроссcl!I поэтому выходная частота ><ннертора в меcTь раз превышает чacloTv управления.

3 течение периода напря;::ения п— ранления через коммутирующий конде.:I

<,аТор IIppJUIагаемОг0 НHнертopa. I!Роков дит в каждом направлении тольке пс

Одному имп ..льсу вхол:-<« го Tot а мсcra, 775845 а не по два следующих непосредственно друг за другом импульса, как это имеет место в прототипе. Поэтому коммутирующий конденсатор предлагаемого инвертора воспринимает во время перезаряда вдвое меньшее количество электричества, следствием чего является уменьшение в два раза амплитудного значения напряжения на его зажимах 0 а„

Из-за несймлетричной формы кривой напряжения на коммутирующих конденсаторах точнее определение их реактивной мощности представляет трудности. Но можно считать, что она пропорциональна квадрату амплитудного значения напряжения 0 с. макс

Отсюда следует, что реактивная мощность одного коммутирующего конденсатора в предлагаемом инверторе получается ".ðèìåðíî в четыре раза ниже, чем в прототипе. Однако, поскольку QQ количество коммутирующих конденсаторов в предлагаемом инверторе равняется шести, а в прототипе — трем, суммарная реактивная мощность коммутирующих конденсаторов в предлагаемом и«верторе получается примерно вдвое ниже, чем в прототипе.

Стоимость коммутирующих дросселей в предлагаемом инверторе и в прототипе тоже практически одинакова, так как одинакова суммарная индуктивность последовательно соединенных коммути рующих дросселей. Отличие заключается лишь в том, что в прототипе суммарная индуктивность распределена между двумя последовательно включенными дросселями плеч моста, а в предлагаемом инверторе — между дросселем входной цепи моста и тремя лросселями плеч моста.

Таким образом, в предлагаемом ин- ф) верторе обеспечивается снижение вдвое суммарной реактивной мощности коммутирующих конденсаторов практически без увеличения стоимости остальных элементов схемы.

Формула из обрет ени я

1, Авторское

Р 111773, кл. Б

2. Авторское

Р 489186, кл. Н

3. Авторское

Р 424281, кл. Н свидетельство СССР

02 М 7/51, 1957. свидетельство СССР

02 М 7/515, 1973. свидетельство СССР

02 М 5/42,1971.

Автономный инвертор, содержащий связанные со входными выводами дроссель фильтра последовательную цепочку, состоящую иэ фильтрового конденсатора и цепи нагрузки и тиристорные ячейки, каждая из которых состоит из двух тиристоров и двух коммутирующих дросселей, связанных с одним из коммутирующих конденсаторов, соединенных в звезду, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, он .снабжен дополнительным дросселем, дополнительными конденсаторами, вспомогательными дросселями и дополнительными тиристорами, каждый иэ которых включен между коммутирующими дросселями соответствующей ячейки и соеди. нен катодом с одним из укаэанных коммутирующих конденсаторов, а вспомогательные дроссели включены последовательно с анодом каждого тиристора анодной группы ячеек, катод которого подклк-ен к одному из дополнительных конденсаторов, соединенных в звезду, причем между точкой соединения фильтрового дросселя с последовательной цепочкой и точкой соединения вспомогательных дросселей ячеек включен дополнительный дроссель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ВНИип К Заказ 7780/б В

Тирам 783 Подписное у у„ Филиал ППП Патент, е " "С 5 ° Ю С

r . Óæãîðîè, i n . П рое к т н а ч, 4

tat С