SU208113A1 - Тиристорный инвертор напряжения - Google Patents

Description

Известен тиристорный инвертор напр жени  с непосредственной св зью, питающийс  от сети через дроссели и содержащий цепочку из индуктивности и конденсатора, включенные между фазами питающей сети.

Особенность предлагаемого инвертора заключаетс  в применении дополнительного трансформатора, первичные обмотки которого соединены в общий треугольник и подключены к питающей сети, а вторичные обмотки подсоединены через диоды параллельно к конденсаторам . Это позвол ет расширить частотный диапазон выходного напр жени  и регулировать напр жение широтно-импульсным методом.

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема инвертора; на фиг. 2 графики токов и напр жений инвертора.

Инвертор напр жени  содержит силовые вентили 1-18, соединенные по схеме с непосредственной св зью с трехфазной нагрузкой 19, 20, 21. Узел коммутации инвертора содержит дл  каждой фазы питающей сети буферную индуктивность 22, коммутирующую индуктивность 23 и конденсатор 24, а также вспомогательный трансформатор 25 с первичными 26 и вторичными 27 обмотками, подсоединенными через диоды 28-33 к конденсаторам 24.

Рассмотрим работу схемы. Начнем с момента , когда фаза А питающего напр жени  наиболее положительна , а фаза В наиболее отрицательна . Включены вентили 5, 11, 16, т. е. в нагрузке 19 и 20 формируютс  положительные импульсы напр жени , а в нагрузке 21 отрицательный. Конденсаторы 24 зар жены соответственно до линейных напр жений НАБ ивс) Ас Дл  запирани  вентилей

5, 11, 16 включаютс  вентили 4, 10, 16, т. е. если работал вентиль в катодной группе, подключенный к наиболее положительной фазе питающего напр жени , то дл  его гашени  необходимо включить вентиль анодной группы , но подключенный к наиболее отрицательной фазе и наоборот. Одновременно, дл  создани  пути отрицательной полуволне тока коммутационного контура и подготовки соответствующего вентил  дл  функционировани 

в качестве вентил  обратного тока, им одновременно выдаютс  имлульсы на вентили 3, 6, 9, 12, 15, 18, длительность которых должна быть не менее з/ периода коммутационного тока.

Из коммутирующей емкости, равной з/ емкости конденсатора 24 и индуктивности, равной 2/3 от индуктивности 23, в результате замыкави  вентильного комплекта образуетс  колебательный контур и емкость начинает пежени . При этом через вентили 5, 11, 16 будет протекать сумма токов: ток нагрузки, ток колебательной полуволны перезар да емкости и линейно нарастающий ток буферной индуктивности 22. В момент t-2 полуволна тока LCконтура спадает до нул , а конденсатор 24 перезар дитс  до первоначального напр жени , но обратной пол рности. В момент времени и токи вентилей 4, 10, 17 спадут до нул . Наличие вентилей 3, 6, 9, 12, 15, 18, включенных встречно-параллельно коммутируемым , позвол ет продолжить колебательный перезар д емкости, но уже в первоначальную пол риость, т. е., начина  с момента 4 ток перезар да емкости уже будет протекать через вентили 3, 9, 18 навстречу токам в вентил х 5, 11, 16. В момент 4 эти токи сравн ютс , вентили 5, 11, 16 обесточатс , а ток контура коммутации перейдет на вентили 6, 12, 15, т. е. емкость будет перезар жатьс  через цепочки вентилей 6, 3, 12, 9, 18, 15.

Врем , отводимое на восстановление управл ющих свойств проводивщих ток вентилей 5, 11, 16, определ етс  длительностью протекани  тока через вентили 6, 12, 15 соответственно , котора  в свою очередь задаетс  собственной частотой LC-контура. Вентили 5, 11, 16 после спадани  в них полуволны тока закроютс , а ток нагрузки будет протекать через вентили 3, 9, 13, функционирующие с этого момента в качестве вентилей обратного тока, навстречу э.д.с. источника питани .

Приращение тока в буферной индуктивности за врем  коммутации (интервал ) может дополнительно подзар дить коммутирующую емкость выще напр жени  питани , что приведет к колебательным перенапр жени м на емкости. Диоды 28-33 и трансформатор 25 предназначены дл  ограничени  напр жени  на коммутирующей емкости и сброса избыточной энергии из элементов узла коммутации в питающую сеть.

Коэффициент трансформации трансформатора 25 выбираетс  таким образом (K.7), чтобы в интервале между коммутаци ми диоды 28-33 находились под нулевым напр жением . В моменты коммутации, когда напр жение на конденсаторах 24 может превзойтл питающее напр жение, открываютс  диоды 28-56 цепи сброса, и избыточна  энерги , запасенна  в индуктивност х 23, возвращаетс  через трансформатор 25 в соответствующие фазы источника питани  (линейна  противо-э.д.с.).

Так как коммутаци  вентилей не зависит от нагрузки, то последн   может быть включена любым способом (в звезду или треугольник).

Таким образом, инвертор имеет жесткую характеристику в любом диапазоне частот, обеспечивает режим холостого хода, имеет малую установленную мощность коммутирующихс  конденсаторов и возможность регулировани  выходного напр жени  методом широтно-импульсной модул ции, причем исключаютс  низкочастотные колебани  системы преобразователь - асинхронный двигатель.

Предмет изобретени 

Тиристорный инвертор напр жени  с непосредственной св зью, питающийс  от сети через дроссели и содержащий цепочку из индуктивности и конденсатора, включенные между питающей сети, отличающийс  тем, что, с целью расщирени  частотного диапазона выходного напр жени  и возможности регулировани  напр жени  щиротно-импульсным методом, применен дополнительный трансформатор, первичные обмотки которого соедик:ены в общий треугольник и подключены к питающей сети, а вторичные обмотки подсоединены через диоды параллельно к указанным конденсаторам.

О ,/|

Т6

SoCi

ст.