Преобразователь постоянного напряжения в переменное

 

ф, ю па йее ° ее . ав„ет„., м 1е::-а МЬ4, Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.06.78 (21) 2634678/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11,80. Бюллетень % 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 (51) М. Кл.

Н 02М 7/515

Гвоударствеиимй IcOIINNT

СССР по делам изобратеиий и открытий (53) УДК 621.314.572 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Н. Стаценко (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯ)КЕНИЯ

В ПЕРЕМЕННОЕ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в преобразователях, осуществляющих регулирование выходных частоты и напряжения.

Известны преобразователи постоянного напряжения в переменное, содержащие импульсный регулятор постоянного напряжения с блоком коммутации и инвертор напряжения также со своим блоком коммутации, Недостатком указанных устройств является их относительная сложность, обусловленная наличием отдельных блоков коммутации для регулятора и инвертора (1), (2).

Наиболее близким по технической сущности к данному преобразователю является преобразователь, содержащий регулятор постоянного напряжения, автономный инвертор напряжения, причем коммутация тиристоров регулятора и инвертора осуществляется с помощью LC-контуров, подключаемых к запираемым тиристорам с помощью коммутирующих и распределительных тиристоров (3).

Однако для коммутации тиристора регулятора и тиристоров инвертора используются отдельные LC-контуры, что усложняет преобразователь, Целью изобретения является упрощение за счет использования только одного

L ров.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе постоянного напряжения

5 в переменное, содержащем соединенные последовательно регулятор постоянного напряжения и автономный инвертор напряжения, причем регулятор постоянного напряжения содержит силовой тиристор и после10 довательную коммутирующую цепочку, образованную дросселем и конденсатором, первый конец которой соединен с анодом силового тиристора с помощью коммутирующего тиристора, второй связан с катодом

15 силового тиристора, а автономный инвертор напряжения содержит мост рабочих тиристоров, шунтированных обратными диодами, и распределительные тиристоры, второй конец коммутирующей цепочки соединен с

20 катодом силового тиристора через дополнительный диод, а оба конца упомянутой цепочки соединены с соответствующими распределительными тиристорами.

На чертеже представлена схема устрой25 ства в трехфазном исполнении.

Преобразователь содержит источник 1 питания, силовой тиристор 2 и шунтирующий диод 3 регулятора, обратный диод 4, дроссель 5 и конденсатор 6 сглаживающего фильтра, силовые тиристоры 7 — 12 инвертора, шунтирова нные обратными диодами

Ф

Ф ,р,ру ra.-.» э, ф ф,Ф Ф ф »

777832

13 — 18, блок коммутации инвертора, содержащий распределительные тиристоры 19—

24 и разделительные тиристоры 25, 26, дроссель 27 и кондесатор 28 (реактивные элементы), подключенные через тиристоры 29, 30 к источнику питания, дополнительный диод 31 для подсоединения блока коммутации к силовому тиристору регулятора. Для обеспечения коммутации тиристора регулятора в интервалах между коммутациями инвертора устройство может быть снабжено дополнительным перезарядным тиристором

32, подключенным параллельно реактивным элементам.

Преобразователь работает следующим образом.

Предположим, что перед очередной коммутацией токи протекают через тиристоры

2, 7, 9 и 12, а конденсатор 28 предварительно заряжен от источника 1 через тиристоры

29 и 30. Для коммутации тока тиристора 7 отпирают тиристоры 20 и 25, при этом разрядным током конденсатора 28 по контуру: конденсатор 28 — дроссель 27 — тиристор

20 — тиристор 7 — тиристор 25 — конденсатор 28 — тиристор 7 запирается. Дальнейший перезаряд конденсатора происходит по контуру: конденсатор 28 — дроссель 27 — тиристор 20 — тиристор 13 — тиристор 25— конденсатор 28. При уменьшении перезарядного тока до величины тока нагрузки отпирается диод 14, обеспечивая протекание реактивного тока и реверса напряжения в коммутируемой фазе нагрузки. По окончании процесса коммутации подается управляющий импульс на тиристор 8, который начинает проводить ток после спадания до нуля реактивного тока диода 14.

Последующая коммутация тока тиристора 2 обеспечивается при отпирании тиристора 29. При этом тиристор 2 запирается током контура: конденсатор 28 — диод 31— тиристор 2 — тиристор 29 — дроссель 27— конденсатор 28, а конденсатор 28 перезаряжается до исходного напряжения по контуру: конденсатор 28 — диод 31 — диод 3— тиристор 29 — дроссель 27 — конденсатор

28. При уменьшении перезарядного тока до величины тока тиристора регулятора отпирается диод 4, обеспечивая передачу энергии, запасенной в дросселе 5, в конденсатор 6. По окончании коммутации тока тиристора регулятора отпираются тиристоры 29 и 30, обеспечивая дозаряд конденсатора 28 по контуру: источник 1 — тиристор 29— дроссель 27 — конденсатор 28 — тиристор

30 — источник 1.

Отпирание тиристора 2 после коммутации осуществляется с задержкой, определяемой законом регулирования напряжения на выходе инвертора.

Очередная коммутация токов тиристоров

12 и 2 происходит аналогично описанному, При отпирании тиристоров 23 и 26 тиристор 12 запирается током контура: конденсатор 28 — дроссель 27 — тиристор 26— тирпстор 12 — тиристор 23 — конденсатор

28, а конденсатор 28 перезаряжается по контуру: конденсатор 28 — дроссель 27— тиристор 26 — диод 18 — тиристор 23— конденсатор 28. При уменьшении коммутирующего тока реактивный ток нагрузки протекает через диод 17. После спадания реактивного тока до нуля начинает прово10 дить ток тиристор 11, При отпирании тиристора 28 вновь происходит коммутация тока тиристора 2. Таким образом, регулятор работает с частотой

2mf, где m — число фаз инвертора, à f — его

15 выходная частота. При работе инвертора с низкой выходной частотой поддержание высокой частоты работы регулятора (с целью снижения массогабаритных показателей сглаживающего фильтра) может обеспечи20 ваться за счет дополнительных коммутаций тока тиристора регулятора в интервалах между коммутациями токов тиристоров инвертора. Для этого отпирается тиристор 32, конденсатор 28 предварительно перезаряжается по контуру: конденсатор 28 — дроссель 27 — тиристор 32 — конденсатор 28, а затем при отпирании тиристора 29 происходит коммутация тока тиристора 2, по окончании которой конденсатор 28 дозаряжает,30 ся через тиристоры 29 и 30.

Таким образом, подсоединение блока коммутации инвертора с помощью дополнительного диода к силовому тиристору регулятора позволяет использовать одни и те

35 же реактивные элементы для коммутации как инвертора, так и регулятора и в целом позволяет упростить устройство.

Формула изобретения

1. Преобразователь постоянного напряжения в переменное, содержащий соединенные последовательно. регулятор постоянного напряжения и автономный инвертор напряжения, причем регулятор постоянного напряжения содержит силовой тиристор и последовательную коммутирующую цепочку, образованную дросселем и конденсатором, первый конец которой соединен с анодом силового тиристора с помощью коммутирующего тиристора, второй связан с катодом силового тиристора, а автономный инвертор напряжения содержит мост рабочих тиристоров, шунтированных обратными диодами, и распределительные тиристоры, отличающийся тем, что, с целью упрощения, второй конец коммутирующей цепочки соединен с катодом силового тиристора через дополнительный диод, а оба конца упомянутой цепочки соединены с соответствующими распределительными тиристорами.

2. Преобразователь по п. 1, отл и ча юшийся тем, что последовательная комму 1

777832

Составитель А. Сытин

Редактор Т. Загребельная Техред И, Пенчко Корректор В. Петрова

Заказ 2535/15 Изд. № 581 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 тирующая цепочка зашунтирована дополнительным перезарядным тиристором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сандлер А, С. и др. Преобразователи частоты на тиристорах для управления вы6 сокоскоростными двигателями.— М. Энергия, 1970.

2. Чиженко И. М. и др. Основы преобразовательной техники.— М. Высшая школа, 5 1974.

3. Авторское свидетельство СССР № 301801, кл. Н 02М 5/42, 1969.