SU1711308A2 - Автономный инвертор - Google Patents

Abstract

Изобретемие отноемтс  к преобразова- тель ей технике. Ще  ью изобрете н и    в л - етс  расширение частотного диапазона работы устройства, улучшение массогдба- ритных показателей и  овышение КПД. Устройство содержит два силовых тиристора 13,14 и два коммутирующих тиристора 9,10. а также дроссель 1 с обмотками 2-8. Обмотки 6, 7 управлени  соединены последовательно с диодами 19, 20, катоды которых соединены с управл ющими электродами силовых тиристоров 13, 14. Вторые выводы обмоток управлени  подключены к точке соединени  катодов этих тиристоров и одним из выводов силовых обмоток 4, 5. При этом схема позвол ет подать коммутационный импульс не только в силовую цепь силового тиристора, но и на его управл ющий электрод , в 2-3 раза сократив врем  отключени . 1 ил.

Description

со о

00

ю

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к преобразовательной технике, может быть использовано дл  преобразовани  посто нного налр жени  в переменное и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт.св. Мг 1073863.

Известен автономный инвертор, содержащий дроссель с п тью обмотками: двум  коммутационными, двум  Силовыми и под- магничивани , и магнитопроводом из четырех С-образных сердечников, силова  и коммутирующа  обмотки расположены на своем сердечнике, а оба указанных сердечника ориентированы ортогонально двум сердечникам, на которых расположена обмотка подмагничивани , две последовательно соединенные силовые цепи, св занные с входными выводами, кажда  из которых состоит из соединенных последовательно силового тиристора и силовой обмотки дроссел , зашунтированных обратным диодом, параллельно которому подключаетс  нагрузка, и две последовательно соединенные цепи коммутации, св занные также с входными выводами, кажда  из которых состоит из соединенных последовательно разр дного тиристора и коммутационной обмотки, зашунтироаан- ных коммутирующим конденсатором, а обмотка подмагничивани  включена между одной из силовых цепей и входным выводом .

Частотный диапазон работы данного инвертора ограничен отключающей способностью примен емых в схема силовых тиристоров , работа которых определ етс  параметрами элементов цепи коммутации. При достижении предельной частоты дальнейшее увеличение параметров цепи коммутации не позвол ет уменьшить врем  отключени  силовых тиристоров. Таким образом , данное устройство имеет ограниченный частотный диапазон работы.

Однако известны тиристоры, в которых уменьшение времени их отключени  достигаетс  за счет одновременной подачи коммутирующих импульсов в силовую цепь данного тиристора и на его управл ющий электрод.

Известные схемы не позвол ют реализовать данный принцип уменьшени  времени коммутации силовых тиристоров дл  расширени  частотного диапазона работы инверторов.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем расширени  частотного диапазона работы устройства, улучшение массогабаритных показателей и повышение КПД,

Цель достигаетс  тем, что в известный автономный инвертор дополнительно введены два диода, два шунтирующих диода, а у дроссел  выполнены две дополнительные

обмотки управлени , которые соединены последовательно с диодами, катоды которых соединены с управл ющими электродами силовых тиристоров, а вторые выводы обмотки управлени  подключены к точке соединени  катодов этих тиристоров и одним из выводов силовых обмоток.

При этом схема позвол ет подать коммутационный импульс не только в силовую цепь силового тиристора, но и на его управл ющий электрод, значительно сократив врем  отключени , что ведет к расширению частотного диапазона. Кроме того, повышение эффективности процесса отключени  силовых тиристоров позвол ет при той же

рабочей частоте значительно снизить параметры элементов цепей коммутации, т.е. уменьшить массогабаритные показатели, снизить потери в этих элементах на коммутации тиристоров, повысив тем самым КПД

устройства.

На чертеже изображена принципиальна  схема устройства.

Автономный инвертор содержит дроссель 1 с семью обмотками: коммутационными 2 и 3, силовыми 4 и 5, управлени  6 и 7 подмагничивани  8, разр дные тиристоры 9 и 10, коммутирующие конденсаторы 11 и 12, силовые тиристоры 13 и 14, обратные диоды 15 и 16, нагрузки 17 и 18, диоды 19 и 20,

шунтирующие диоды 21 и входные выводы 23 и 24. Кажда  из двух последовательно соединенных цепей коммутации, св занных с входными выводами 23 и 24, состоит из соединенных последовательно

разр дного тиристора 9(10) и коммутационной обмотки 2(3), зашунтированных коммутирующим конденсатором 11(12). Кажда  из двух последовательно соединенных силовых цепей, также св занных с входными выводами 23 и 24, состоит из соединенных последовательно силового тиристора 13(14) и силовой обмотки 4(5), зашунтированных обратным диоДом 15(16), параллельно которому подключаетс  нагрузка 17(18). Обмотка 6(7) управлени  соединена последовательно с диодом 19(20), катод которого соединен с управл ющим электродом силового тиристора 13(14), а второй вывод обмотки 6(7) управлени  подключен

между катодом зтого тиристора 13(14) и одним из выводов силовой обмотки 4(5) дроссел  1. зашунтированной шунтирующим диодом 21(22), катод которого подключен к катоду силового тиристора 13(14). Обмотка

8 подмагничивани  включена между одной из силовых цепей и входным выводом 24.

Инвертор работает следующим образом .

Переменное напр жение на сопротивлени х нагрузки 17 и 18 формируетс  путем поочередного открывани  силовых тиристоров 13 и 14. Наиболее просто осуществл етс  формирование выходного напр жени  пр моугольной формы, когда интервалы открытого состо ни  этих тиристоров равны и составл ют по 180 эл.град. Так, при включении силового тиристора 13 ток источника протекает по силовой обмотке 4 дроссел  1 через сопротивление нагрузки 18 и обмотку 8 подмагничивани . Синхронно с силовым тиристором 13 открываетс  разр дный тиристор 10, и коммутирующий конденсатор 12 начинает колебательный перезар д через коммутационную оймотку 3..Принтом в силовой обмотке 5 и обмотке 7 управлени  навод тс  импульсы напр жени , направленные встречно соответственно напр жению источника питани  и напр жению на управл ющем электроде силового тиристора 14, привод  к ускоренному его запира- нию.. - , . ч ... ;-;.,

Накопленна  электромагнитна  энерги  за счет тока нагрузки, протекающего.по силовой обмотке 5, расходуетс  на перезар д коммутирующих конденсаторов 11 и 12. До момента включени  разр дного тиристора 10 коммутирующий конденсатор 11 зар жен до пол рности, указанной в скобках. В момент открывани  разр дного тиристора 10 он начинает колебательный перезар дно цепи: положительный входной вывод 23 - коммутационна  обмотка 3 - разр дный тиристор 10 - отрицательный входной вывод 24, и зар жаетс  до напр жени , превышающего напр жение между входными вывоами 23 и 24 на величину напр жени  перезар да коммутирующего конденсатора 12. Разр дный тиристор 10 закрываетс  естественным путем за счет изменени  пол рности тока перезар да коммутирующих конденсаторов 11 и 12. Напр жение не коммутирующих конденсаторах 11 и 12 достигает в этот момент максимального значени  и после выключени  разр дного тиристора 10 сохран етс  на достигнутом уровне с пол рностью , указанной без скобок. Тем самым заканчиваетс  подготовительный зар д коммутирующего конденсатора 11 дл  коммутации силового тиристора 13. Он выключаетс  при включении силового тиристора 14, синхронно с которым включаетс  разр дный тиристор 9. При этом начинаетс  колебательный перезар д коммутирующего 5 конденсатора 11 на коммутационную обмотку 2 и импульсы напр жени , наводимые в силовой обмотке 4 и обмотке б управлени , ускоренно закрывают силовой тиристор 13.

0 В дальнейшем процесс перезар да коммутирующих конденсаторов 11 и 12 повтор етс  с той лишь разницей, что подготовленным к коммутирующему разр ду оказываетс  коммутирующий конденса5 тор 12.

Шунтирующие диоды 21 и 22 предназначены дл  срезани  отрицательных пиков и исключени  перенапр жений при коммутаци х в силовых цеп х.

0 Таким образом, использование дополнительных обмоток 6 и 7 управлени , подключаемых к цеп м управлени  силовых тиристоров 9 и 10 и формирующих запирающие импульсы тока в этих цеп х, позвол 5 ет в два-три раза снизить врем  отключени  силовых тиристоров итем самым расширить частотный диапазон работы инвертора. Сокращение времени отключени  силовых тиристоров также приводит к уменьшению

0 параметров элементов цепей коммутации (емкости коммутирующих конденсаторов .11 и 12 и индуктивности коммутационных обмоток 2 и 3), что позвол ет улучшить массо- габаритные показатели, уменьшить

5 соответственно потер в элементах этих цепей и повысить КПД инвертора. Фор мула изобретени  Автономный инвертор по авт.св. № 1073863, отличающийс  тем, что, с

0. целью расширени  частотного диапазона работы устройства, улучшени  массогаба- ритных показателей и повышени  КПД, дроссель снабжен двум  обмотками управлени  и дополнительно введены два шунти5 рующих диода и два диода, каждый иа которых соединен последовательно с одной из обмоток управлени , причем катоды диодов соединены с управл ющими электродами силовых тиристоров, а вторые выводы

0 обмоток управлени  подключены между катодами этих тиристоров и одним из выводов силовых обмоток дроссел , зашунтирован- ных шунтирующими диодами, катоды которых подключены к катодам силовых

5 тиристоров..

Claims (1)

1. Формула изобретения Автономный инвертор по авт.св.

   № 1073863, отличающийся тем, что, с

   40. целью расширения частотного диапазона работы устройства, улучшения массогабаритных показателей и повышения КПД, дроссель снабжен двумя обмотками управления и дополнительно введены два шунти45 рующих диода и два диода, каждый из которых соединен последовательно с одной из обмоток управления, причем катоды диодов соединены с управляющими электродами силовых тиристоров, а вторые выводы

   50 обмоток управления подключены между катодами этих тиристоров и одним ИЗ ВЫВОДОВ силовых обмоток дросселя, зашунтированных шунтирующими диодами, катоды которых подключены к катодам силовых

   55 тиристоров,.