Автономный инвертор напряжения

 

Союз Соввтсиих

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1i) 936306 (61) Дополнительное к авт. с вид-ву— (22) Заявлено 30. 10. 80 (21) 2999789/24-07 с присоединением заявки 1те(51)М. 3(л.

Н 02 11 7/515

Ввулврвтвеный квинтет

CCCI

IIo аевал нзвбретеннй в вткрытнв (23) ПрнорнтетОпубликовано 15.06.82. Ьюллетень М22

Дата опубликования описания 15 . 06 . 82 (о3) УДК 621. З14. . 572 (088. 8) I

О. Г. Булатов, П. Лыщак, О. Б. Одынь и С. . Одынь (72) Авторы изобретения

Московский ордена Ленина энергетический ины.-итут (7l) Заявитель (54) АВТОНОМНЫЙ WHBEPTOF НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для любого варианта схемы тиристорного инвертора напряжения с однофазной и трехфазной нагрузкой.

Известны схемы автономных инвер5 торов напряжения с гальваническим разделением основных тиристоров и общего узла коммутации с помощью коммутирующего трансформатора (1) и (2 ) . 1„

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является схема трехфазного автономного инвертора напряжения, содержащего трехфазные мосты основных тиристоров и обратных диодов, а также коммутирующий трансформатор, имеющий первичную и вторичную обмотки, разноименные концы которых образуют общую точку и подклюго чены к положительному входному выводу, а другие концы подключены соответственно к катодной шине однофазного моста коммутирующих тиристоров и к анодной шине трехфазного моста основных тиристоров. В диагональ переменного тока указанного однофазного моста включены параллельно соединенные коммутирующий конденсатор и цепочка из двух дросселей и двух дозарядных тиристоров, катоды которых образуют общую точку и ею подключены к отрицательному входному выводу.

В каждую фазу инвертора между двумя точками, одна из которых образована соединением основного тиристора анодной группы инвертора с обратным диодом катадной группы, а вторая - соединением основного тиристора катодной группы с обратным диодом анодной группы, включены линейные дроссели со средними выводами, к которым подключены соответствующие фазы нагрузки. В данной схеме инвертора осущест.вляется последовательная коммутация основных тиристоров, которая обеспечивает быстрое их отключение, а.-твк-. !

3 93630 же жесткость выходной характеристики

„I и линейность регулировочной характеристики инвертора g3).

Недостатком известного инвертора является относительная сложность его схемы и неудовлетворительные для ряда случаев практического применения массогабаритные показатели.

Цель изобретения - упрощение устройства при одновременном улучшении 10 его массогабаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что инвертор, содержащий трехфазные мосты основных тиристоров и обратных вентилей, подключенные через вторичную обмотку коммутирующего трансформатора к положительному входному выводу, соединенному с первичной обмоткой указанного трансформатора, подклю.ченный к коммутирующему вентилю, снаб- о жен диодом, шунтирующим вторичную обмотку коммутирующего трансформатора, соединенную с первичной обмоткой одноименными концами, причем последняя подключена к отрицательному вход- ному выводу через коммутирующий вентиль, е качестве которого использован двухоперационный тиристор, а в качестве обратных вентилей использованы тиристоры.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема автономного инеертора напряжения в трехфазном мостовом варианте исполнения; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу уст35 ройства на интервале коммутации.

Трехфазный мостовой инвертор фиг. 1 с основными 1-6 и обратными

7-12 тиристорами работает на трехфазную нагрузку 13 и содержит коммутирующий трансформатор 14, первичная обмотка 15 которого подключена через коммутирующий двухоперационФый тиристор 16 к отрицательному входному выводу, а вторичная обмотка 17 зашунти45 рована диодом 18.

Инвертор работает следующим образом.

Пусть в начальный момент времени

te открыты основные тиристоры 1, и 5. В момент й,1 начинается процесс

50 коммутации тиристора 1.

Для выключения тиристора 1 подают отпирающие импульсы управления на тиристоры 16 и 10. Включение тиристора 16 обеспечивает подачу напряжения

Е источника питания инвертора на первичную обмотку 15 коммутирующего трансформатора 14. На вторичной об6 4 мотке 17 при этом наводится напряжение К-т1 . Е j, где К - коэффициент трансфоРмации транДорматора. Если

Щ число витков обмотки 17 больше числа витков обмотки 15, то тиристор 10 оказывается под прямым напряжением

Ец (Ктр - 1) и отпирается. По контуру

10-1-17-Е -10 начинает протекать ток который для тиристора 10 является прямым, а для тиристора 1 - обратным. На интервале t - t g происходит быстрое нарастание тока iK ограничиваемое главным образом небольшими индуктивностями рассеяния,рбмоток трансформатора 14. В момент t i =

=,, т.е. 1с1= О, а затем аноднйй ток в тиристоре 1 i ДА - i к изменяет направление на обратное (фиг. 2в) и ток нагрузки фазы А Дд полностью переключается на обратный тиристор 10.

В момент t анодный переход тиристора 1 восстанавливает блокирующие свойства, после чего обратный ток в тиристоре 1 снижается, достигая нулевого значения в момент t и на тиристоре 1 устанавливается обратное анодное напряжение (фиг. 2б), значение которого Е (К - 1). Оно сохраняется до тех пор, пока в момент t на деухоперационный тиристор 16 не подают запирающий импульс тока управления.

В момент t6 заканчивается процесс выключения по цепи управления тиристоров 16, на тиристоре 1 устанавливается прямое анодное напряжение Е и этап коммутации заканчивается.

Важным преимуществом предлагаемого инвертора в ряде случаев его практического использования является возможность запирания на одном коммутационном этапе любого числа (от одного до трех) проводящих основных тиристоров, тогда как в известном инеерторе осуществляется одновременное замирание сразу всех, что ограничивает возможные алгоритмы их переключения и следовательно сужает возможности инвертора по формированию кривой выходного напряжения и его регулирования импульсными методами. В данном устройстве число запираемых основных тиристоров определяется включением соответствующих тиристоров из числа 7-12, которые помимо функций обратных вентилей выполняют также функции распределительных тиристоров, т.е. подают при включении импульсы обратного анодного напряжения на те основные тиристоры, которые нужно запереть на дан5 9363 ном этапе коммутации. Например, если нужно одновременно выключить все проводящие ток основные тиристоры 1, 3 и 5, то отпирают три тиристора 10, 12 и 8, а если нужно выключить тирис- торы 1 и 5,,то отпирают два обратных тиристора 10 и 8. формула изобретения

Истофники информации, принятые во внимание при экспертизе

13 1. Авторское свидетельство СССР и 572884, кл. Н 02 М 7/515, 1975..

2. Патент США и 5731645, кл. 321/45, 1973., 3. Авторское свидетельство СССР гв по заявке И 2912143, кл. Н 02 И 7/515, 17.04.80.

Автономный инвертор напряжения, содержащий трехфазные мосты основных и обратных вентилей. подключенные через вторичную обмотку коммутиру ющего трансформатора к положительному входному выводу, соединенному с первичной обмоткой указанного трансформатора, подключенной к коммутирующему вентилю, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения при

06 Ь одновременном улучшении массогабаритных показателей, он снабжен диодом; шунтирующим вторичную обмотку коммутирующего трансформатора, соединенную с первичной обмоткой одноименными концами, причем последняя подключена к отрицательному входному выводу через коммутирующий вентиль, в ка" честве которого использован двухоперационный тиристор, а в качестве обратных вентилей использованы тиристоPbl.

936306 з.2

Составитель И. Жеребина

Редактор И. Митровка Техред М. Рейвес Корректор В. Синицкая

Заказ 4245/70 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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