SU1339832A1

SU1339832A1 - Voltage inverter

Info

Publication number: SU1339832A1
Application number: SU853982942A
Authority: SU
Inventors: Петр Дмитриевич Андриенко; Геннадий Степанович Зиновьев; Владимир Иванович Попов; Эдуард Леонидович Петров; Владимир Николаевич Сухарев
Original assignee: Новосибирский электротехнический институт
Priority date: 1985-12-03
Filing date: 1985-12-03
Publication date: 1987-09-23

Abstract

Изобретение относитс к преобразовательной технике и м. б.использовано в электроприводе . Целью вл етс повышение КПД и улучшение массогабаритных показателей за счет узла коммутации. Устр-во содержит в каждой фазе тиристоры 1,2с вентил ми обратного тока 3, 4 и коммутирующим дросселем 5. Тиристоры зашунтированы встречными диодами 8, 9. Дополнительные обмотки 20-22 дросселей 5 включены во входную цепь. При коммутации тиристора 1, когда он выключитс , избыток тока контура коммутации замкнетс через диод 8. В интервалах между коммутаци ми происходит размагничивание магнитопровода током, протекающим в звене посто нного напр жени . 2 ил. to ел 00 со со 00 со The invention relates to a converter technique and may be used in an electric drive. The goal is to increase efficiency and improve mass and size performance at the expense of the switching node. The device contains in each phase thyristors 1.2 with reverse current valves 3, 4 and switching throttle 5. The thyristors are bridged by counter diodes 8, 9. Additional windings 20-22 of chokes 5 are included in the input circuit. When switching the thyristor 1, when it is turned off, the excess current of the switching circuit is closed through diode 8. In the intervals between the switches, the magnetic circuit is demagnetized by the current flowing in the DC link. 2 Il. to ate 00 with so with 00 with

Description

Изобретение относитс к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах энергетики и электропривода.The invention relates to a converter technique and can be used in power and electric drive devices.

Цель изобретени - повышение КПД и улучшение массогабаритных показателей за счет узла коммутации.The purpose of the invention is to increase the efficiency and improve the mass and size parameters due to the switching node.

На фиг. 1 представлена принципиальна электрическа схема устройства одной фазы инвертора (две другие В, С выполнены аналогично ); на фиг. 2 - схема инвертора без дополнительных обмоток на коммутирующих дроссел х.FIG. 1 is a circuit diagram of a device of one phase of an inverter (the other two B, C are made similarly); in fig. 2 is a diagram of an inverter without additional windings on commutating throttle x.

Схема инвертора (фиг. 1) содержит основные тиристоры 1 и 2 с вентил ми 3 и 4 обратного тока и коммутирующим дросселем 5 со средней точкой, соединенной коммутирующими конденсаторами 6 и 7, шунтирующие основные тиристоры встречные диоды 8 и 9. Объединенна пунктиром схема 10 вл етс принципиальной схемой одной фазы инвертора, схемы 11 и 12 двух других фйз выполнены аналогично. К выходным выводам инвертора подключена трехфазна нагрузка 13-15. Инвертор подключен к источнику посто нного напр жени через двух- звенный С-фильтр, первое звено которого состоит из дроссел 16 и конденсатора 17, а второе звено - из дроссел 18 и конденсатора 19. Дополнительные обмотки 20-22 коммутирующих дросселей каждой фазы соединены согласно последовательно и включены во входную цепь последовательно с дросселем 18. Две другие фазы работают аналогично.The inverter circuit (Fig. 1) contains main thyristors 1 and 2 with valves 3 and 4 of reverse current and switching choke 5 with a midpoint connected by switching capacitors 6 and 7, shunting the main thyristors counter-diodes 8 and 9. Dotted circuit 10 ow It is a circuit diagram of one phase of the inverter; circuits 11 and 12 of the other two fiz are similar. Three-phase load 13-15 is connected to the output pins of the inverter. The inverter is connected to a constant voltage source through a two-stage C-filter, the first link of which consists of 16 throttles and 17 capacitor, and the second link of 18 throttles and capacitor 19. The additional windings 20-22 of the switching chokes of each phase are connected in series and are included in the input circuit in series with the choke 18. The other two phases work in a similar way.

Выключение тиристора 1 осуществл етс следующим образом.The thyristor 1 is turned off as follows.

К моменту коммутации через тиристор 1 протекает ток, нагрузка при этом подключена к положительному полюсу источника питани и в ней формируетс положительный импульс напр жени . Коммутирующий конденсатор 7 зар жен до напр жени , равного напр жению источника питани . Пол рность напр жени указывают справа от конденсатора . Конденсатор 6 при этом разр жен до нул . Дл выключени тиристора 1 включают тиристор 2. Образуетс контур разр да конденсатора 7, состо щий из конденсатора 7, нижней обмотки коммутирующего дроссел 5 и тиристора 2. В верхней обмотке коммутирующего дроссел 5 возникает ток, который в первый момент направл етс навстречу току тиристора 1, и при нарастании этого тока до значени тока, текущего через тиристор 1, последний выключаетс и избы0By the time of commutation, a current flows through the thyristor 1, the load is connected to the positive pole of the power source and a positive voltage pulse is generated in it. The switching capacitor 7 is charged to a voltage equal to the voltage of the power source. The polarity of the voltage is indicated to the right of the capacitor. The capacitor 6 is then discharged to zero. To turn off thyristor 1, turn on thyristor 2. A discharge circuit of capacitor 7 is formed, consisting of capacitor 7, the lower winding of the switching throttle 5 and thyristor 2. In the upper winding of the switching throttle 5, a current occurs, which at the first moment is directed towards the current of the thyristor 1, and when this current rises to the value of the current flowing through the thyristor 1, the latter is turned off and

ток тока контура коммутации замыкаетс через диод 8. Врем включенного состо ни диода 8 и вл етс временем, представл емым дл восстановлени управл ющих свойств тиристору 1. Происходит дальнейший разр д конденсатора 7 и зар д конденсатора 6. Ток коммутации достигает максимума в момент, когда на конденсаторах 6 и 7 устанавливаетс равенство напр жений. Ток контура не может прекратитьс мгновенно, так как в индуктивност х расссе ни дроссел 5 записана энерги , котора , поддержива описанные токи в контурах, приводит к полному разр ду конденсатора 7 и зар ду конденсатора 6 до напр жени , близкого J. к напр жению источника питани .the current of the switching circuit is closed through diode 8. The on time of diode 8 is the time represented for the restoration of the control properties of the thyristor 1. A further discharge of the capacitor 7 and the charge of the capacitor 6 occur. The switching current reaches a maximum at the moment when the capacitors 6 and 7 establish the equality of the voltages. The loop current cannot stop instantaneously, since the inductors of the throttle 5 contain the energy that, while maintaining the described currents in the circuits, leads to a complete discharge of the capacitor 7 and the charge of the capacitor 6 to a voltage close to J. to the source voltage nutrition

Ток коммутации, име колебательный характер, снижаетс до нул , а затем мен ет знак, вследствие чего закрываетс диод 8. Процесс коммутации закончен и схема готова к коммутации тиристора 2, котора обеспечиваетс включением тиристора 1. При этом процессы в узлах коммутации протекают аналогично описанным. В интервалах между коммутаци ми происходит размагничивание магнитопровода дроссел 5 током, протекающим в звене посто нного напр жени , через дополнительные обмотки 20-22, что позвол ет снизить сечение магнитопровода .The switching current, having an oscillatory nature, decreases to zero, and then changes sign, as a result of which diode 8 is closed. The switching process is completed and the circuit is ready for switching to the thyristor 2, which is provided by switching on the thyristor 1. At the same time, the processes in the switching nodes proceed as described. In the intervals between the commutations, demagnetization of the magnetic circuit of the throttle 5 by the current flowing in the DC link occurs through additional windings 20-22, which makes it possible to reduce the cross section of the magnetic conductor.

Схема без дополнительных обмоток дросселей (фиг. 2) работает аналогично.The circuit without additional windings of chokes (Fig. 2) works in a similar way.

00

5five

00

5five

00

5five

Claims

Invention Formula

A voltage inverter containing a three-phase bridge connected to the input terminals through an LC filter, the thyristors of each phase of which are connected via a switching choke to a midpoint connected to the phase output terminal and the common point of two series-connected capacitors, which are bridged by reverse current valves and connected in parallel with the branch thyristors, characterized in that, in order to increase the efficiency and improve the weight and size parameters due to the switching node, it is equipped with counter-diodes shunting each type The resistor, the LC filter is made up of two stages, and the switching choke of each phase is provided with an additional winding, with the additional windings of all phases connected in series and connected to the input circuit of the bridge between the choke and the capacitor of the second link of the LC filter.