Инвертор напряжения

 

окове иии ее

"«1e е .т„„„1

ОП " Е (i i) 780128

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29. 12.7 8 (2! ) 2703518/24-07 (51)M. Кл.

Н 02 М 7/$15 с присоединением заявки М—

3Ъеудеретееиный квинтет

СССР ае делей изобретений и етхрнтий (23) Приоритет

Опубликовано 15. 11.80. Б оллетень ph 42 (53) УЛ К 621.З 14. . 57 1(088.8) Дата опубликования описания 25.11.80

t г (72) Авторы изобретения

И. сз. Сурант, П. В. Беляев и О. П. Куракина

Омский политехнический институт (7I) Заявитель (54) ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может использоваться в системах электроснабжения и в частотнорегулируемых электроприводах промышленных установок н транспортных средств.

Известны инверторы с синусоидальным выходным напряжением высокой частоты, состоящие из двух тирнсторных мостов, соединенных последовательно через резо1О нанспый контур.с нагрузкой, используемые в установках индукционного нагрева (1), ц2

Из известных инверторов наиболее

15 близким к изобретению по технической сущности является инвертор с синусоидальным выходным напряжением $3), содержащий два тиристорных моста с коммутирующими конденсаторами в диагоналях, связанные с цепью нагрузки через фильтр, имеющий последовательно coegwe e тиристоры, каждый из которых включен параллельно цепи нагрузки.

Недостатками этого инвертора является сложность силовой схемы и системы

I управления тиристорами устройства а также низкая надежность.Целью изобретения является упрощение устройства и повышение надежности при тех же возможностях регулирования выходного напряжения по частоте и амплитуде.

Указанная пель достигается тем, что в инверторе напряжения, содержащем подключенные ко входным выводам силовые тирнсторы, которые связаны с выходными выводами через П-образный фильтр из дросселя и двух конденсаторов, последовательно соединенные дополнительные тирисеоры, каждый из которых включен параплельно выходными выводам, зашунтированным дополнительным фильтровым коидевсатором, а также коммутирующие конденсаторы, фильтровой дроссель выполнен с двумя отпайками, каждая из которых подключена к общей точке по следовательной кепи, образованной одним

3 7801

28 4 тем создается временной интервал дпя восстановления этим тиристором свойств управляемости до начала формирования отрицательного попупериода выходного напряжения.

Формирование отрицательного попупериода выходного напряжения инвертора .аналогично описанному выше и осуществляется с использованием тиристора 2, конденсатора 4, элементов фильтра: конденсатора 9, часть 6 и 1 2 обмотки дросселя 7, нагрузки 13 и конденсатора 10.

Тиристор 14 обеспечивает создание временного интервала для восстановления тиристором 2 свойств управляемости до начала формирования положительного полупериода выходного напряжения.

Основными преимуществами заявляемого инвертора перед известными являются упрощение силовой схемы и системы управления тиристорами устройства, повышение надежности.

Силовая схема упрощается, так как применяется один силовой тиристор в формирователе экспоненциапьных импульсов вместо четырех тиристоров в мостовом .формирователе экспоненциапьных имцульсов прототипа. Функционально упрощается схема управления тиристорами инвертора напряжения, так как не требуется блок деления частоты по отдельным тиристорам моста, вдвое уменьшается чиспс выходных усилительных каскадов, в которые входят мощные транзисторы и им» пульсные трансформаторы.

Надежность инвертора повышается за счет уменьшения числа силовых тиристоров. "

В инверторе возможно регулирование амплитуды выходного напряжения с сохранением синусоидапьной формы путем изменения числа импульсов управления основным тиристором за попупериод напряжения на нагрузке 13 с сохранением закона изменения их частоты.

1О

20

Через определенный промежуток време ни тиристор 1 отпирается повторно. Процесс эацирания тиристора 1 и перезаряда койденсатора 3 повторяется, и происходит формирование попожительного полупериода выходного напряжения инвертора модуляционным методом.

В определенный момент времейи. до на- 5Е чала отрицательного попупериода выходного напряжения отпираем тиристор 15 (с помощью схемы управления, не показанной на. чертеже). При этом происходит скачкообразный заряд конденсатора

SS

3 через часть обмотки дросселя 7 и тиристор 15. Как только напряжение нв.кон-.

I .денсаторе 3 превысит напряжение пита-. ния, произойдет запирание тиристора 1, из фильтровых конденсаторов и одним иэ коммутирующих конденсаторов, причем свободная обкладка последнего непосредственно соединена с одним из входных выводов и через один из силовых тиристоров подключена к соответствующему концу фильтрового дросселя.

На чертеже приведена принципиальная . электрическая схема устройства.

Предлагаемый инвертор содержит формироватепи экспоненциальных импульсов, состоящие из силовых тиристоров 1 и 2, :коммутирующих конденсаторов 3 и 4, частей 5 и 6 обмотки дросселя 7 П-образного фильтра, состоящего из конденсаторов 8 и 9, доиопнитепьного фипьтроаого конденсатора 10 и частей.11 и 12 .обмотки дросселя 7, к средней тЬчке которого подключена нагрузка 13, параллельно которой включены каждый из по:. следовательно соединенных дополнитель ных тиристоров 14 и 15.

Инвертор работает следующим обра- зом.

При подаче постоянного напряжения на инвертор конденсатор 3 заряжается

or источника + Uz через элементы фипь тра: конденсатор 8 и часть 11 обмотки дросселя 7,"кат рузку 13 и конденсатор

" 10. 11ри отйиранИи тиристора 1 происходит разряд конденсатора 3 через тиристор

1, часть 5 обмотки дросселя 7. В резупьтате автокопебательного процесса тирчстор 1 запирается, а конденсатор 3 ока.. зывается заряженным с обратным знаком по отношению к напряжению питания. Начинается перезаряд этого конденсатора через элемейты фильтра: конденсатор 8, . ": часть 3.1 обмотки дросселя 7, нагрузку

13, конденсатор 10 и формирование экспоненциального импульса напряжения на нагрузке 13.

На основе предложенного инвертора . может быть построен трехфазный инвертор синусоидапьного напряжения с регулируемой амплитудой и частотой путем параппепьного подключения трех описанных инверторов к источнику питания и подключения к ним трехфазной нагрузки, соединенной по схеме звезда с нулевым проводом.

Кроме этого, на основе предложенного инвертора может быть разработан преобразоватепь частоты дпя управления частотно-регулируемым приводом, обпаСоставитель И. Жеребина редактор 1. Прусова Техред Е. Гаврилещко

Корректор М. Демчик

Заказ 9339/21 Тираж 783

ВНИИПИ Гсударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 780 дающий более высокими весогабаритными показателями и надежностью. формула изобретения

Инвертор напряжения,. содержащий подключенные ко входным выводам силовые тиристоры, которые связаны с выходными выводами через П-образный фильтр из 10 дросселя и двух конденсаторов, последовательно соединенные дополнительные тиристоры, камщый из которых включен параллельно . выходным выводам, шунтиро ванным дополнительным фильтровым кон-, 5 денсатором, а также коммутирующие кон,денсаторы, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения .надежности, фильтровой дроссель выполнен с двумя отпайками, каждая из кото-

128 . 4 рых подключена к обшей точке последовательной цепи, образованной одним из фильтровых.конденсаторов и одним иэ коммутирующих конденсаторов, причем свободная обкладка последнего непосред:ственно соединена с одним из входных выводов и через один иэ силовых тиристоров подключена к соответствующему концу фильтрового дросселя.

Источники информации, принятые во внимание при экспеертизе

1. Минеев В. А. Тиристорный иивертор со стабилизирующими диодами. Электротехника, 1974, % 6, с. 22, рис. 1.

2. Патент Великобритании

14 1863645, кл. Н 2 Р, опублик. 1964. 3. Авторское свидетельство СССР

% 570966, кл. Н 02 М 7/515, 1&75 (прототип).