SU1136282A1 - Автономный инвертор напр жени - Google Patents

Abstract

АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖ ННЯ, содержащий трехфазные мосты основных тиристоров и обратных диодов , соединенные параллельно и подключенные к клеммам источника питани , однофазный мост коммутирующих тиристоров, аноды которых подсоединены к положительной клемме. источника питани , три коммутирующих трансформатора, две вторичные обмотки каждого из которых включены последовательно с основными тиристорами соответствующих инвертора , средние точки этих обмоток соединены с общими точками соответствующей ветви моста обратных диодов и с цепью нагрузки, а первичные обмотки с последовательно включенными распределительными тиристорами образуют три распределительные цепочки, соединенные параллельно между собой и включенные в диагональ посто нного тока однофазного моста коммутирующих тиристоров с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока, линейный дроссель и дозар дный тиристор, о т л и ча ю щ и йс   тем, что, с целью упрощени  путем снижени  числа дозар дных тиристоров и линейных дросселей, в него дополнительновведен перезар дный диод, подключенный катодом к положительной клемме источника питани  и анодом к Одному из выводов линейного дроссел  и к аноду дозар дного тиристора, причем другой вьгеод линейного дроссел  подключен к jcaTOASM тиристоров коммутирующего моста, а катод дозар дного тиристора к отрицательной клемме источника питани  .

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  любого варианта схемы тиристорного инвертора напр жени  с однофазной и трехфазной нагрузкой.

Известны схемы автономных инверторов напр жени  с узлами коммутаци основных тиристоров, содержащими общий . однофазный тиристорный мост, в диагонали переменного тока которого включен коммутирующий конденсатор 03

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  схема автономного инвертора напр жени , содержащего трехфазные мосты основных тиристоров и обратных диодов, соединенные параллельно и подключенные к .клеммам источника питани , однофазный мост коммутирующих тиристоров , аноды которьк подсоединены к положительной клемме источника питани  три коммутирующих транс форматора, две вторичные обмотки каждого из которых включены последовательно с основными тиристорами соответствующих Ааз инвертора, средние точки этих обмоток соединены с общими точками соответствующей ветви моста обратных диодов и с нагрузкой , а первичные обмотки с послдовательно подключенными распределительными тиристорами образуют три распределительные цепочки, соединенные параллельно между собой и включенные в диагональ посто нног тока однофазного моста коммутирующих тиристоров, коммутирующий конденсатор , включенный в диагональ переменного тока, линейный дроссель и дозар дный тиристор. В данной схеме инвертора осуществл етс  повентнльна  коммутаци  основных тиристоров последовательного типа, благодар  которой обеспечиваетс  хорощий гармонический состав выходного напр жени , а также жесткость вы-, ходной и линейность регулировочной характеристик инвертора И.

Недостаток известного устройства заключаетс  в его относительной сложности, обусловленной наличием относительно большого числа элементов схемы и высокими требовани ми, предъ вл емыми к конструкции коммутирующих трансформаторов.

Целью изобретени   вл етс  упрощение инвертора путем снижени  числа дозар дных тиристоров и линейных дросселей и использовани  более простых по конструкции коммутирующих трансформаторов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в автономный инвертор напр  ени , содержащий трехфазные мосты основных тиристоров и обратных диодов соединенные параллельно и подключенные к клеммам источника питани , однофазный мост коммутирующих тиристоров J аноды которых подсоединены к положительной клемме источника питани  , три коммутирующих трансформатора ве вторичные обмотки каждого из которых включены последовательно с основными тиристорами соответствующих фаз инвертора, средние точки этих . обмоток соединены с общими точками соответствующей ветви моста обратных диодов и с цепью нагрузки, а первичные обмотки с последовательно прдключенными распределительными тиристорами образуют три распределительные цепочки, соединенные параллельно между собой и включенные в диагональ посто нного тока однофазного моста коммутирующих тиристоров, коммутирующий конденсатор, включенный в диагональ переменного тока, линейный дроссель и дозар дный тиристор , дополнительно введен перезар дный диод, подключенный катодом к положительной клемме источника питани  и анодом к одному из выводов линейного дроссел  и к аноду дозар дного тиристора, причем другой вывод линейного дроссел  подключен к катодам тиристоров коммутирующего моста, а катод дозар дного тиристора - к отрицательной клемме источника питани .

На фиг. 1 представлена принципиаль на  схема автономного инвертора напр жени , на фиг. 2 - временные диаграммы , по сн ющие работу устройства на интервале коммутагу1и.

Инвертор содержит параллельно соединенные трехфазные мосты основных тиристоров 1-6 и обратных диодов 7-12 подключенные к нагрузке 13, а также однофазный мост коммутирующих тиристоров 14-17 и три коммутирующих Трансформатора 18-20, вторичные обмотки , 21-26 которых, включены последовательно oCHOBHbiM тиристорам соответствующей фазы инвертора, а первичные обмотки 27-29 с последовательно подключенными распределительными тиристорами 30-32 образуют три распре делительные цепочки, соединенные параллельно между собой и подключен ные в диагональ посто нного тока однофазного моста коммутирующих тиристоров , В эту же диагональ моста включены последовательно соединенные перезар дный диод 33 и линей-ный дроссель 34, с общей точкой которых соединен анодом зар дный тиристор .35, а в диагональ переменног тока однофазного моста коммутирующих тиристоров включен коммутирующий конденсатор 36. Инвертор на интервале коммутации работает следующим образом. Пусть в начальный момент времени открыты тиристоры 1, 3 и 5, а напр  жение на коммутирующем конденсаторе 36 имеет положительный потенциал I на правой обкладке. В момент времени t, начинаетс  процесс коммутации тиристора 1. Дл  выключени  данного тиристора подают отпирающие импульсы управлени  на тиристоры 14, 16 и 30. После их отпирани  конденсатор 36 начинает перезар жатьс  по двум контурам через линейный дроссель 34 и через первичную обмотку 27 коммутирующего трансформатора 18, причем период ne зар да приближенно (бе  учета резис тивных потерь) вьфажаетс  формулой т..,pu, где С - значение емкости коммутирующего конденсатора 36; значение приведенной к первичной обмотке 27 инду тивности трансформатора 1 значение индуктивности ли нейного дроссел  34. Из (Ьормулы следует, что в данном инверторе период Т  вл етс  функцие не только значений и. С , но и значени  1др. Требуемое врем  Т в известном устройстве при заданном значении емкости С (это значение определ етс  необходимой дл  выключени  тиристоров- 1-6 энергией, нака ливаемой в конденсаторе 36) можно обеспечить только изготовлением ком мутирующих трансформаторов со строг Я24 определенным значением индуктивности что представл ет сложную технологическую задачу. В данном устройстве по вл етс  дополнительна  возможу ность регулировани  значени  периода Т путем выбора значени  L,p. Получить требуемое значение индуктивности дл  дроссел  34 несравненно проще, чем дл  коммутирующих трансформаторов . 18-20, поскольку одновременно не ставитс  задача обеспечени  сильной магнитной св зи между обмотками. На первичной обмотке 27 в момент ;, по вл етс  напр жение, равное (без учета падени  напр жени  в провод щих тиристорах 14, 16 и 30) напр жению на конденсаторе 36. Это напр жение трансформируетс  на вторич обмотки 21 и 24. Коэффициент. трансформации у коммутирующих трансформаторов 18-20 выбираетс  таким, чтобы на их вторичньпс обмотках по вилось напр жение, значение которого больше напр жени  источника питани  Е(3 . В этом случае на запираемом основном тиристореинвертора (в рассматриваемый коммутационный такт это тиристор 1) в момент i-2 по вл етс  импульс обратного анодного напр жени , а ток фазы АЗц переключаетс  на обратный Диод 10, благодар  чему напр жение фазы А U ц измен ет пол рность на противоположную практически без задержки относительно начала п оцесса коммутации тиристора 1 (интервал з имает около 1 мкс). Это позвол ет обеспечить жесткость внещней и линейность регулировочной характеристик инверто ра . В момент 5 производ т отпирание по цепи управлени  дозар дного тиристора 35, и начинаетс  процесс дозар да конденсатора 36 через линейный дроссель 34, дозар дный тиристор 35 и ttJ . Наличие источника напр жени  ц данном контуре позвол ет восполнить ,потери энергии в конденсаторе 36, имеющие место на интервале -t, момент t6 ток в конденсаторе 36 падает до нул , тиристоры 14, 16, 30 и 35 выключаютс , после чего на вторичные обмотки 21 и 24 перестает поступать напр жение с перезар женного конденсатора 36 и в мот мент времени i7 тиристоре 1 уста

навливаетс  напр жение,, значение которого равно напр жению источника питани  инвертора Ed,

Начина  с момента времени i в принципе возможна коммутаци  очередного основного тиристора инвертора. В следующий коммутационный такт сначала осуществл ют отпирание тиристоров 15 и 17, а также того распределительного тиристора, который обеспечивает подачу обратного анодного напр жени  на очередной запираемый

136282

тиристор инвертора. Затем спуст  врем  задержки jj осуществл ют отпирание дозар дного тиристора 35. Регулирование интервала i .дд поз5 .вол ет, как и в известном устройстве , производить регулирование напр жени  на конденсаторе, а значит,. и амплитуды коммутационного тока, что обеспечивает минимальные ком .10 мутационные потери при работе инвертора на нагрузку с измен емым значением тока.

М

t/A

Фut.Z

Claims (1)

1. АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕ¹· НИЯ, содержащий трехфазные мосты основных тиристоров и обратных диодов, соединенные параллельно и подключенные к клеммам источника питания, однофазный мост коммутирующих тиристоров, аноды которых подсоединены к положительной клемме. источника питания, три коммутирующих трансформатора, две вторичные обмотки каждого из которых включены последовательно с основными тиристорами соответствующих Фаз инверто- ра, средние точки этих обмоток соединены с общими точками соответствующей ветви моста обратных диодов и с цепью нагрузки, а первичные обмотки с последовательно включенными распределительными тиристорами образуют три распределительные цепочки, соединенные параллельно между собой и включенные в диагональ постоянного тока однофазного моста коммутирующих тиристоров с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока, линейный дроссель и дозарядный тиристор, отличающийс я тем, что, с целью упрощения путем снижения числа дозарядных тиристоров и линейных дросселей, в него дополнительно¹введен перезарядный диод, подключенный катодом к положительной клемме источника питания и анодом к одному из выводов линейного дросселя и к аноду дозарядного тиристора, причем другой вывод линейного дросселя подключен к катодам тиристоров коммутирующего моста, а катод дозарядного тиристора! к отрицательной клемме источника питания .

   &Л.1

   1 1136282 Λ