Изобретение относитс к, силовой преобразовательной технике и может Iбыть использовано дл электроснабжени цехов на повЕДпенных частотах, дл электроприводов турбокомпрессорных установок микрокриогенной техники, работающих на частотах выше 1500 Гц, а также дл питани других многофазных потребителей электроэнергии повышенной частоты при высоком ее качестве. 1 Известен инвертор, содержащий два трехфазных тиристорных моста со сглаживающими реакторами в цеп х питани и коммутирующими конденсаторами в диагонал х переменного тока, а также трехфазный трехобмоточньй трансформатор, одна первична обмотка которого соединена звездой, друга - треугольником, причем кажда из обмоток подключена к выводам переменного тока соответствующего тиристорного моста. Инвертор нар ду с увеличением мощности в единице оборудовани позвол ет получить значительное улучщение формы кривой выходного напр жени С 3. Однако при работе на повышенных частотах, когда величины углов запирани достигают 40-50 эл.град. (и более), небольшие изменени параметров нагрузки привод т к существенным колебани м выходного напр жени . При этом оказьшаетс невозможной работа инвертора на холостом ходу,что ограничивает область его применени . Введение в указанную схему инвертора вентильно-реакторных цепей компенсации реакторной мощности коммутирующих конденсаторов позвол ет уменьшить до допустимых значений зависимость величины выходного напр жени от параметров нагрузки 21-с5з Однако это приводит в значительной мере к усложнению и ухудшению массогабаритных показателей. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс ин вертор, содержащий два трехфазных ти ристорных моста, анодные группы которых подключены к положительному входному вьгооду через обмотки сглаживающих реакторов, а катодные группы , соединены между собой и образуют отрицательный входной вывод инвертора , две группы коммутирующих конденсаторов , подключенных к выводам пе83I ременного тока тиристорных мостов, трехфазный трехобмоточный трансфор- матор, одна первична обмотка которого соединена в звезду, друга - в треугольник, причем кажда из обмоток подключена к вьгаодам переменного тока соответствующего тиристорного моста, а также два диода, катоды которых подключены к анодным группам тиристорных мостов, а аноды через компенсирующий реактор соединены с катодными группами тиристорных мостов и6. Поддержание выходного напр жени инвертора в заданных пределах при колебани х параметров нагрузки обеспечиваетс цеп ми силовой импульсной отрицательной обратной св зи по углу запирани , которые образованы с помощью диодов и компенсирукщего реактора . Установленна мощность последнего определ етс избыточной реактивной мощностью компенсирующих конденсаторов, высвобождающейс при уменьшении нагрузки. Если параметры потребителей, подключенных к выходу инвертора, измен ютс в широких пределах , то установленна мощность компенсирук цего реактора становитс соизмеримой с установленной мощностью сглаживающих реакторов. Наличие трех электромагнитных аппаратов с раздельными магнитными системами приводит к увеличению массы и габаритов инвертора и усложнению его конструкции . Целью изобретени вл етс улучт шение массогабаритных показателей инвертора. Указанна цель достигаетс тем, что в инверторе, содержащем два трехфазных тиристорных моста с коммутирующими конденсаторами в диагонал х переменного тока и трехфазный трехобмоточный трансформатор, одна первична обмотка которого соединена в звезду, друга - в треугольник, причем кажда из обмоток подключена к выводам переменного тока соответствующего тиристорного моста, а также два дроссел , первый из которых включен между положительным входным вьгеодом и анодной группой первого моста, соединенной .с катодом первого цз двух диодов, причем катодна группа указанного моста соединена с отрицательным входным вьгеодом непосредственно , другой дроссель вклю3 чен между отрицательным входным выводом и катодной группой второго моста, соединенного анодной группой с положительным входным выводом непосредственно , анод второго диода подключен к катодной группе второго моста, а обмотки дросселей снабжены отводами, причем анод первого диода соединен с отводом от обмотки второ го дроссел , а катод второго диода с отводом от обмотки первого дроссел . На чертеже показана принципиальна электрическа схема инвертора. Инвертор содержит два трехфазных тиристорных осга 1 и 2 с коммутиру ющими конденсаторами 3 и Д в диагонал х переменного тока, трехфазный трехобмоточный трансформатор 5, первична обмотка 6 которого соединена в треугольник и подключена к выводам переменного тока моста 1, а обмотка 7 соединена в звезду и подключена к выводам переменного тока моста 2, дроссели 8 и9, причем обмотка дроссел 8 включена между положительным входным выводом и анодной группой моста 1, а обмотка дроссел 9 включена между отрицател ным входным вьгеодом и катодной груп пой моста 2, и диоды 10 и 11, приче катод диода 10 соединен с анодной группой моста 1, а анод диода 11 с катодной группой моста 2. Обмотки дросселей 8 и 9 снабжены отводами, при этом анод диода 10 соединен с отводом от обмотки дроссел 9, а ка тод диода 11 - с отводом от обмотки дроссел 8. На схеме также обозначены части 12 и 13 обмоток между входными выводами и отводами. Инвертор работает следующим образом . Тиристорные мосты 1 и 2 осуществл ют преобразование посто нного на пр жени в переменное трехфазное напр жение. Так как первичные обмот ки 6 трансформатора 5 соединены тре угольником, а обмотки 7 - звездой, то между соответствующими линейными напр жени ми должен быть обеспечен сдвиг фаз., равный 30 зл.град., что достигаетс сдвигом во времени управл ющих импульсов, подаваемь на управл ющие электроды одноименных . тиристоров мостов 1 и 2. Кроме того число витков первичных обмоток 6, 83 соединенных в треугольник, должно быть в fT раз больше, чем число витков обмоток 7, соединенных в звезду. Чем точнее выполн ютс эти услови , тем ближе к синусоидальной форма выходного напр жени инвертора. Жесткость внешней характеристики инвертора обеспечиваетс системой импульсной стабилизации, котора состоит из диодов 10,11 и частей 12,13 обмоток дросселей 8 и 9 соответственно и функционирует при углах запирани Jb больше 60 эл.град. Такой режим работы может им&ть место в двух случа х: при разгрузке инвертора (режим холостого хода или близкой к нему) и в номинальном режиме , когда инвертор работает на частотах, при которых угол, соответствующий минимально допустимому времени запирани дл данного типа тиристоров, пр€даьш1ает 60 эл.град. Если 60 эл.град., то после очередной коммутации тиристоров моста 1 напр жение на его выводах посто нного тока имеет отпирающую дл диода 10 пол рность в течение времени , соответствукнцего . При отпирании диода 10 часть 13 обмотки дроссел 9 подключаетс параллельно соответствующему конденсатору 3, в результате чего через нее протекает импульс тока длительностью 2(-60). Через 30 эл.град. после коммутации тиристоров моста 1 происходит коммутаци соответствующих тиристоров моста 2, в результате чего создаютс услови дл отпирани диода 11 и подключени части 12 обмотки дроссел 8 на соответствующее линейное напр жение моста. Импульсы тока, протекакщие по част м 12 и 13 обмоток , ускор ют перезар д конденсаторов 3 и 4 тем интенсивнее, чем больше А превышает 60 эл.град., тем самым ограничиваетс возрастание напр жени на конденсаторах 3 и Д и соответственно выходного напр жени при уменьшении нагрузки. Данна схема по сравнению с известной содержит меньшее количество электромагнитных аппаратов, что позвол ет упростить конструкцию инвертора и улучшить его массогабаритные показатели (масса и «габариты дроссельного оборудовани инвертора то5 ка составл ют до 30% массы и габаритов всего устройства в целом).The invention relates to power converter technology and can be used for power supply of workshops at high frequencies, for electric drives of turbo-compressor microcryogenic equipment operating at frequencies above 1500 Hz, as well as for powering other multiphase consumers of high-frequency electricity with high quality. 1 An inverter is known that contains two three-phase thyristor bridges with smoothing reactors in the supply circuits and switching capacitors in alternating current diagonals, as well as a three-phase three-winding transformer, one primary winding of which is connected by a star, the other is a triangle, and each of the windings is connected to the AC terminals current of the corresponding thyristor bridge. An inverter, along with an increase in power in a piece of equipment, allows to obtain a significant improvement in the shape of the output voltage curve C 3. However, when operating at higher frequencies, when the values of the locking angles reach 40–50 el.grad. (and more), small changes in load parameters lead to significant fluctuations in the output voltage. In this case, the operation of the inverter at idle is impossible, which limits its scope. Introduction of the valve-reactor inverter compensation circuit of the switching power of switching capacitors to this scheme allows reducing the output voltage dependence on the load parameters 21-c5z to acceptable values. However, this leads to a significant degree of complication and deterioration of mass and dimensional parameters. The closest in technical essence to the proposed invention is an inverter containing two three-phase thyristor bridges, the anode groups of which are connected to the positive input terminal through the windings of smoothing reactors, and the cathode groups are interconnected and form the negative input terminal of the inverter, two groups of switching capacitors connected to the terminals of the 8383 belt current of the thyristor bridges, a three-phase three-winding transformer, one primary winding of which is connected in a star, the other in a triangle flax, each of the windings is connected to alternating-current drives of the corresponding thyristor bridge, as well as two diodes whose cathodes are connected to the anode groups of the thyristor bridges, and the anodes are connected to the cathode groups of the thyristor bridges and 6 through a compensating reactor. Maintaining the inverter output voltage within specified limits during load parameter fluctuations is provided by a pulsed negative feedback power circuit across the locking angle, which is formed by means of diodes and a compensating reactor. The installed capacity of the latter is determined by the excess reactive power of the compensating capacitors, which is released when the load is reduced. If the parameters of the consumers connected to the output of the inverter vary widely, the installed capacity of the compensated reactor becomes comparable with the installed capacity of the smoothing reactors. The presence of three electromagnetic devices with separate magnetic systems leads to an increase in the mass and dimensions of the inverter and the complexity of its design. The aim of the invention is to improve the weight and dimensions of the inverter. This goal is achieved by the fact that in an inverter containing two three-phase thyristor bridges with switching capacitors in the diagonal of alternating current and a three-phase three-winding transformer, one primary winding of which is connected to a star, the other is connected to a triangle, and each of the windings is connected to the AC terminals of the corresponding thyristor bridge, as well as two drossel, the first of which is connected between the positive input voltage and the anode group of the first bridge, connected with the cathode of the first junction of two diodes c, the cathode group of the specified bridge is connected to the negative input branch directly, another choke is connected between the negative input terminal and the cathode group of the second bridge connected by the anode group to the positive input terminal directly, the anode of the second diode is connected to the cathode group of the second bridge, and the chokes provided with taps, the anode of the first diode connected to the branch from the winding of the second throttle, and the cathode of the second diode with the branch from the winding of the first throttle. The drawing shows an electrical circuit diagram of an inverter. The inverter contains two three-phase thyristor OSGs 1 and 2 with switching capacitors 3 and D in the diagonal of alternating current, a three-phase three-winding transformer 5, the primary winding 6 of which is connected in delta and connected to the terminals of the alternating current of bridge 1, and the winding 7 is connected in a star and connected to the terminals of the alternating current of bridge 2, chokes 8 and 9, with the winding of the chokes 8 connected between the positive input terminal and the anode group of bridge 1, and the winding of the chokes 9 connected between the negative input output and the cathode group oh bridge 2, and the diodes 10 and 11, and the cathode of the diode 10 is connected to the anode group of bridge 1, and the anode of diode 11 with the cathode group of bridge 2. The windings of chokes 8 and 9 are equipped with taps, while the anode of diode 10 is connected to the outlet of the windings 9, and the diode 11 cathode — with a branch from the winding of the throttles 8. The diagram also indicates the parts 12 and 13 of the windings between the input leads and the bays. The inverter works as follows. Thyristor bridges 1 and 2 convert a constant voltage to alternating three-phase voltage. Since the primary windings 6 of the transformer 5 are connected by a triangle, and the windings 7 are connected by a star, a phase shift must be provided between the corresponding linear voltages equal to 30 zl.grad, which is achieved by a time shift of the control pulses supplied to control electrodes of the same name. thyristors of bridges 1 and 2. In addition, the number of turns of the primary windings 6, 83 connected in a triangle must be fT times the number of turns of the windings 7 connected in a star. The more precisely these conditions are met, the closer to the sinusoidal form of the output voltage of the inverter. The stiffness of the external characteristics of the inverter is provided by a pulse stabilization system, which consists of diodes 10, 11 and parts 12, 13 of the windings of chokes 8 and 9, respectively, and operates at locking angles Jb of more than 60 electrical degrees. This mode of operation can & t place in two cases: when the inverter is unloaded (idle mode or close to it) and in nominal mode, when the inverter operates at frequencies at which the angle corresponding to the minimum allowable latching time for this type of thyristors, pr € dash1aet 60 el.grad. If 60 electr., Then after the next switching of the thyristors of the bridge 1, the voltage at its outputs of the direct current has a polarity unlocking for the diode 10 during the time corresponding to the current. When the diode 10 is unlocked, the part 13 of the winding of the throttles 9 is connected in parallel to the corresponding capacitor 3, as a result of which a current pulse of duration 2 (-60) flows through it. Through 30 el.grad. after switching the thyristors of bridge 1, the corresponding thyristors of bridge 2 are switched, as a result of which conditions are created for unlocking diode 11 and connecting part 12 of the windings of throttles 8 to the corresponding linear voltage of the bridge. The current pulses flowing through the parts 12 and 13 of the windings accelerate the recharging of capacitors 3 and 4 the more intensively, the more And exceeds 60 electr., Thereby limiting the increase in voltage on the capacitors 3 and D and, accordingly, the output voltage at reducing the load. In comparison with the known one, this scheme contains a smaller number of electromagnetic devices, which makes it possible to simplify the design of the inverter and improve its weight and weight characteristics (the mass and dimensions of the throttle equipment of the inverter are up to 30% of the mass and dimensions of the entire device).
Выполнение индуктивных элементов схемы компенсации реактивной мощности коммутирующих конденсаторов в виде соответствующих обмоток сглажи1 ,7 раз сократить расход активных материалов на изготовление реакторного оборудовани и, в итоге, на 1012% уменьшить массу и габариты уст-. ройства в целом. 1115183 , вающих дросселей позвол ет в 1,6The implementation of inductive elements of the reactive power compensation circuit of switching capacitors in the form of corresponding smooth windings1, 7 times reduce the consumption of active materials for the manufacture of reactor equipment and, as a result, reduce the weight and size of the device by 1012%. in general. 1115183, throttling throttle allows 1.6
II