SU221811A1 - AUTONOMOUS INVERTER WITH ADJUSTABLE OUTPUT FREQUENCY - Google Patents

AUTONOMOUS INVERTER WITH ADJUSTABLE OUTPUT FREQUENCY

Info

Publication number
SU221811A1
SU221811A1 SU1089739A SU1089739A SU221811A1 SU 221811 A1 SU221811 A1 SU 221811A1 SU 1089739 A SU1089739 A SU 1089739A SU 1089739 A SU1089739 A SU 1089739A SU 221811 A1 SU221811 A1 SU 221811A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inverter
cell
cells
valves
series
Prior art date
Application number
SU1089739A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
М. М. Акодис, С. М. Кацнельсон , М. В. Бриль Уральский политехнический институт С. М. Кирова
Publication of SU221811A1 publication Critical patent/SU221811A1/en

Links

Description

Известен автономный инвертор с регулируемой 1выхадной частотой, содержащий последовательно соединенные и поочередно работающие тиристорные  чейки, зашунтированные сопротивлени ми .A self-contained inverter with an adjustable 1 frequency output is known, containing sequentially connected and alternately operating thyristor cells, shunted by resistors.

Указанный инвертор не позвол ет получать широкий диапазон входного напр жени .The specified inverter does not allow a wide input voltage range.

Основными отличительными особенност ми предлагаемого автономного инвертора  вл етс  то, что, с целью увеличени  диапазона входного напр жени  и повышени  надежности, параллельно указанным сопротивлени м подключены конденсаторы.The main distinguishing features of the proposed autonomous inverter is that, in order to increase the input voltage range and increase reliability, capacitors are connected in parallel with the indicated resistances.

На фиг. 1 представлена схема инвертора с последовательно соединенными  чейками; на фиг. 2 - много чейковый последовательный инвертор с включением вентилей между секци ми первичной обмотки инверторлого трансформатора; на фиг. 3 - много чейковый последовательный инвертор с последовательнопараллельным включением  чеек; на фиг. 4 - много чейковый последовательный инвертор с последовательно-параллельным соединением  чеек и с подключением коммутирующих емкостей между средними точками пары вентилей; на фиг. 5 - много чейковый последовательный инвертор с последовательно-параллельным соединением  чеек, включенных между секци ми первичной обмотки инверторного трансформатора.FIG. 1 shows an inverter circuit with series-connected cells; in fig. 2 — multi-cell series inverter with valves turned on between the sections of the primary winding of the inverter transformer; in fig. 3 - multi-cell series inverter with series-parallel switching of cells; in fig. 4 — multi-cell series inverter with series-parallel connection of cells and with connection of switching capacitances between the middle points of the pair of gates; in fig. 5 - multi-cell series inverter with series-parallel connection of cells connected between sections of the primary winding of an inverter transformer.

Инвертор содержит последовательно соединенные  чейки 1-3 с тиристорами 4-9 и шунтирующими их сопротивлени ми 10-J2, параллельно которым подключены конденсаторыThe inverter contains series-connected cells 1-3 with thyristors 4-9 and shunting resistances 10-J2, in parallel with which capacitors are connected

J3-15.J3-15.

С целью обеспечени  возможности питани  мното чейковых преобразователей повышенной частоты от источника посто нного тока с напр жением, превышающим допускаемое дл In order to provide the possibility of powering multi-cell converters of increased frequency from a DC source with a voltage exceeding the permissible for

вентилей каждой  чейки,  чейки /, 2, 3 преобразовател  соединены последовательно дл  поочередной работы отдельных .последовательно соединенных  чеек или их групп. В этом случае все вентили 4-9 преобразовател  оказываютс  включенными последовательно, но в течение каждого периода выходной частоты работает только один вентиль либо группа вентилей различных  чеек.The valves of each cell, cell I, 2, 3 of the converter are connected in series for the sequential operation of individual cells of series or their groups. In this case, all valves 4–9 of the converter are turned on in series, but during each period of the output frequency only one valve or a group of valves of different cells is operated.

Инвертор .на фиг. 1 .присоединен к источни ,ку посто нного тока еовыщенного напр жени  через сглаживающие дроссели 16 и фильтро ,вые емкости 13-15, включенные между собой последовательно через секции первичной обмотки 17-19 выходного трансформатора 20.Inverter. On FIG. 1. Is connected to a source of direct current e-voltage through the smoothing inductors 16 and filter tanks 13-15, connected together in series through the sections of the primary winding 17-19 of the output transformer 20.

Дл  равномерного распределени  посто нного напр жени  между фильтровыми емкост ми 13-15 параллельно им включены выравн вающие сопротивлени  10-12. Кажда   чейка инвертора содержит по два вентил  (4 и 5, 6In order to evenly distribute the DC voltage between the filter containers 13-15, equalizing resistances 10-12 are connected in parallel with them. Each cell of the inverter contains two valves (4 and 5, 6)

тор 21, 22 и 23. Все  чейки, а также все вентили включены между собой последовательно. Нагрузка 24 присоединена ко вторичной обмотке 25 выходного трансформатора 20.torus 21, 22 and 23. All cells, as well as all valves are connected to each other in series. The load 24 is connected to the secondary winding 25 of the output transformer 20.

Работает устройство следующим образом.The device works as follows.

В момент включени  вентил  4 к верхней фазе секции пер-вичной обмоа-ки 17 инверторного трансформатора 20 приложено отрицательное напр жение относительно средней точки , после чего происходит перезар д коммутирующего конденсатора 21, к концу которого напр жение на трансформаторе 20 имеет противоположный знак. После окончани  колебательного процесса вентиль 4 выключаетс  и включаетс  очередной вентиль, принадлежащий любой другой  чейке, например вентиль 6  чейки 2. В момент включени  вентил  6 к верхней фазе секции первичной обмотки 18 трансформатора 20 снова приложено отрицательное напр жеиие относительно средней точ:Ки , после чего начинаетс  перезар д коммутирующей емкости 22 и смена пол рности напр жени  на обмотках трансформатора 29. Таким образом, в течение промежутка времени ог включени  одного вентил  до включени  друГОГО напр жени  на обмотках инверторного трансформатора 20 нроходит полный цикл своего изменени . После того, когда закончитс  поочередное включение и отключение вентилей 4, 7, 8 всех  чеек и напр жение на всех коммутирующих конденсаторах 21-23 изменит свой знак, начинаетс  поочередное включение и погасание вентилей 5, 7, 9 всех  чеек.When the valve 4 is turned on, a negative voltage is applied to the upper phase of the primary winding 17 of the inverter transformer 20 relative to the midpoint, after which the switching capacitor 21 is recharged, at the end of which the voltage on the transformer 20 has the opposite sign. After the end of the oscillatory process, the valve 4 is turned off and the next valve belonging to any other cell is turned on, for example, the valve 6 of the cell 2. At the moment the valve 6 is turned on, the upper phase section of the primary winding 18 of the transformer 20 again has a negative voltage relative to the middle point: C, then the recharging of the switching capacitor 22 begins and the polarity of the voltage on the windings of the transformer 29 changes. Thus, during a period of time of turning on one valve before turning on the other voltage windings of the inverter transformer 20 nrohodit full cycle of its variations. After the alternating switching on and off of the gates 4, 7, 8 of all the cells is completed and the voltage on all the switching capacitors 21-23 changes its sign, the alternating switching on and off of the gates 5, 7, 9 of all the cells starts.

В этом случае также при включении каждого вентил , например 5, к нижней фазе секции первичной обмотки 17 трансформатора 20 окажетс  приложенБЫм положительное напр жение по отнощению к средней точке, так как конденсатор 22 после гащени  вентил  4 осталс  зар женным положительно. Это равносильно приложению к верхней фазе отрицательного напр жени , которое в процессе перезар да конденсатора 21 мен ет свой знак и к конду горени  вентил  будет положительным , т. е. продесс иротекает так же, как и при включении вентилей 4, 6, 8.In this case, also when each valve is turned on, for example, 5, a positive voltage with respect to the midpoint will be applied to the lower phase of the primary section 17 of transformer 20, since the capacitor 22 remained positively positive after the valve 4 was quenched. This is equivalent to the negative voltage applied to the upper phase, which changes its sign during the recharging of the capacitor 21 and will be positive to the burning point of the valve, i.e. the process flows the same as when the valves 4, 6, 8 are turned on.

В результате в течение полного цикла работы всех вентилей на вторичной обмотке 25 инверторлого трансформатора 20 получитс  «п Периодов неременного напр жени  по числу  чеек «п. Врем  воздействи  обратного напр жени  на вентиль, необходимое дл  восстановлени  его управл емости больше, чем в обьгчно.м одно чейковом параллельном инвер1 огчAs a result, during the full cycle of operation of all the valves on the secondary winding 25 of the invertor transformer 20, we get "n Untimely voltage periods by the number of cells" n. The time of the impact of the reverse voltage on the valve, which is necessary for restoring its controllability, is more than in one cell parallel inverted org.

тор в 2 1 + (п-1) раз, где п число  чеек , а б - предельный угол, .необходимый дл  восстановлени  управл емости вентил . Например , при трех последовательно вклЕОченных  чейках и , а врем , предоставл емое на восстановление управл емости вентилей, увеличиваетс  в 18 раз. Дл  тиристоров, имеющих врем  восстановлени  уп|завл емо1сти пор дка 30 мксек в одно чейковом параллельном инверторе при , предельна  частотаtorus 2 1 + (n-1) times, where n is the number of cells, and b is the limit angle necessary to restore the controllability of the valve. For example, with three consecutively connected cells and, and the time allowed for the restoration of controllability of the valves is increased by 18 times. For thyristors, which have a recovery time of up to 30 µsec in one cell parallel inverter at the maximum frequency

будет равна около 4000 гц, а в данной схеме при трех чейковом исполнении предельна  частота составит около 70 кгц.will be equal to about 4000 Hz, and in this scheme, with three cell performance, the limiting frequency will be about 70 kHz.

В отличие от простого каскадного включени  выпр мителей и обычных инверторов, примен емых дл  повышени  пигающего напр жени , в данном инверторе имеетс  возможность поочередного включенл  последовательно соединенных  чеек, в то врем  как при простом каскадном соединении совершенно об зательным  вл етс  одновременна  работа всех каскадно включенных элементов. Это отличие по.31вол ет нар ду с возможностью повышени  питающего напр жени  сохранить свойстваUnlike simple cascade connection of rectifiers and conventional inverters used to increase the voltage, this inverter has the ability to alternately connect series-connected cells, while with a simple cascade connection, all cascade-connected elements are absolutely necessary . This difference makes it possible, along with the possibility of increasing the supply voltage, to maintain the properties

много чейковых схе.м, т. е. обеспечить увеличение времени, предоставл емого на восстановление управл емости вентилей во много раз, что дает возможность осуществить преобразователи ультразвуковой частоты, питающеес many cell circuits, i.e., to provide an increase in the time allowed for the restoration of control of the valves many times, which makes it possible to carry out ultrasonic frequency converters that feed

от источника посто нного тока повышенного напр жени . Отличие схемы представленной на фиг. 2 состоит в том, что секции первичной обмотки 26, 27, 28 инверторного трансформатора 29 включены последовательно между вентил ми  чеек 30, 31, 32.from a DC source of overvoltage. The difference in the circuit shown in FIG. 2, the primary winding sections 26, 27, 28 of the inverter transformer 29 are connected in series between the valves of the cells 30, 31, 32.

На фиг. 3 нриведена схема выполнени  инвертора , позвол юща  осуществить питание от источника повышенного напр жени  и повысить мощность инвертора благодар  лучшемуFIG. 3 is an inverter circuit diagram allowing powering from an overvoltage source and increasing the power of the inverter thanks to the best

использованию обмоток трансформатора. В этой схеме одновременно работают два вентил  в каждой  чейке 33, 34, 35. Например, при работе  чейки 33 включаютс  одновременно вентили 36 и 37, при работе  чейки 34 - вентили 38 и 55 и т. д. После окончани  работы вентилей 40 -л 41 Е  чейке 35 снова работает  чейка 33, но включаютс  другие вентили 42 н 43 к т. д. При этом обеспечиваетс  равномерное распределение токов между параллельноusing transformer windings. In this scheme, two valves in each cell 33, 34, 35 work simultaneously. For example, when cell 33 is operating, valves 36 and 37 are simultaneously turned on, while cell 34 is working, valves 38 and 55 are on, etc. After the valves have finished working, 40 41 E cell 35 again operates cell 33, but other gates 42 and 43 are turned on, etc. This ensures an even distribution of currents between parallel

работающими вентил ми 36-37, 38-39, 40- 41 и снижаетс  действующее значение тока, протекающего но секци м первичной обмотки 44 инверторного трансформатора 45 по сравнению с инверторОМ такой же мощности, работающим по схеме, представленной на фиг. 1, но с удвоенным число-м вентилей к включенных попарно-параллельно.operating valves 36-37, 38-39, 40-41 and reducing the effective value of the current flowing through the sections of the primary winding 44 of the inverter transformer 45 compared to the inverter of the same power, working according to the scheme shown in FIG. 1, but with doubled number of valves to two pairs of parallel connected.

В схеме на фиг. 4 с последовательным соединением  чеек 46, 47, 46 коммутирующие конденсаторы 49 включены между средними точками двух пар последовательно включенных вентилей 50 каждой  чейки, что позвол ет при прочих равных услови х сократить в два раза число фильтровых емкостей и секций цервичной обмотки 51 трансформатора 52. В схеме на фиг. 5  чейки 53, 54, 55 включены между секци ми первичной обмотки 56 инверторного трансформатора 57.In the diagram in FIG. 4, with the series connection of cells 46, 47, 46, switching capacitors 49 are connected between the middle points of two pairs of series-connected valves 50 of each cell, which, all other things being equal, can halve the number of filter tanks and sections of the cervical winding 51 of the transformer 52. The diagram in FIG. 5 cells 53, 54, 55 are connected between the sections of the primary winding 56 of the inverter transformer 57.

Предмет изобретени  56The subject invention 56

ристорные  чейки, зашунтированные сопротив- ловышени  надежности, параллельно указанлени мн , отли-чающийс  тем, что, с целью уве- ным сопротивлени м подключены конденсатоличени  диапазона входного напр жени  и ры.Christine cells, shunted reliability resistance, parallel to the indication of the multipliers, differing in the fact that, in order to increase the resistance, the condensation of the input voltage range and ry are connected.

пP

0000

СЧ1SC1

tt

гg

РЭRe

Q Q

((

cc

OF221811 OF221811

ю Yu

ch лch l

-n

CiCi

;;

-01 1 , . 1-01 1,. one

Cvl OJCvl oj

i i

1 i st1 i st

тT и 1 tt and 1

. S. S

iSf-r riSf-r r

hh

5353

5555

ьs

--57--57

5555

SU1089739A AUTONOMOUS INVERTER WITH ADJUSTABLE OUTPUT FREQUENCY SU221811A1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU221811A1 true SU221811A1 (en)

Family

ID=

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3839666A (en) * 1971-04-26 1974-10-01 Ni Elektrotekhnichesky I Z Ura Polyphase high voltage inverter
US3931564A (en) * 1973-12-06 1976-01-06 Mims L Stewart Apparatus for the direct conversion of the kinetic energy of charged particles

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3839666A (en) * 1971-04-26 1974-10-01 Ni Elektrotekhnichesky I Z Ura Polyphase high voltage inverter
US3931564A (en) * 1973-12-06 1976-01-06 Mims L Stewart Apparatus for the direct conversion of the kinetic energy of charged particles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU221811A1 (en) AUTONOMOUS INVERTER WITH ADJUSTABLE OUTPUT FREQUENCY
SU1203666A1 (en) Thyristor direct frequency converter with artificial commutator
SU797028A1 (en) Series self-sustained inverter
GB1564626A (en) Inverter system
RU1809520C (en) Autonomous voltage inverter
SU955450A1 (en) Series inverter
RU68813U1 (en) AUTONOMOUS AGREED INVERTER WITH RESONANT COMMUTATION
RU1282797C (en) Serial inverter
SU936304A1 (en) High-voltage controllable inverter
SU1001383A1 (en) Self-sustained series inverter
SU1524148A1 (en) Self-excited inverter
SU589678A1 (en) Serial self-sustained inverter
SU1040578A1 (en) Self-excited voltage inverter
SU936297A1 (en) Serial self-sustained inverter
SU1109856A1 (en) Multicell harmonic oscillator
SU780113A1 (en) Frequency converter with dc link
SU1005254A1 (en) Series self-sustained inverter
SU1377982A1 (en) D.c. to d.c. voltage converter
SU634434A1 (en) Self-sustained series inverter
SU1676044A1 (en) Voltage converter
Gowtham et al. MODERNIZED PWM TECHNIQUE FOR MODIFIED CASCADE MULTILEVEL INVERTER TO MINIMIZE THD
SU1363399A1 (en) D.c. to variable d.c. voltage converter
SU311350A1 (en) AUTONOMOUS INVERTER
SU1474816A1 (en) Self-excited inverter
SU836740A1 (en) Self-sustained series inverter