SU367511A1 - Трехфазный автономный инвертор напряжения - Google Patents

Description

Известны трехфазные инверторы напр жени , содержащие три однофазных  чейки со встречно параллельным соединением вентилей и коммутацией тока последовательным колебательным контуром и блок самоуправлени  и распределени  импульсов.

Предложенный трехфазный инвертор напр жени  отличаетс  тем, что, с целью упрощени  блок самоуправлени  состоит из шести диодно-конденсаторных элементов, представл ющих собой два накопительных конденсатора , разделенных диодом. Первый конденсатор подключен параллельно вторичной обмотке трансформатора тока, первична  обмотка которого включена в цепь последовательного колебательного контура одного из однофазных инверторов, а второй накопительный конденсатор через разделительный трансформатор - к управл ющему электроду одного из вентилей другого однофазного инвертора.

Па фиг. 1 приведена принципиальна  схема инвертора и системы самоуправлени  дл  формировани  импульсов тока управлени  вентил ми инвертора; на фиг. 2 - диаграммы напр жений и токов в схеме предлагаемого инвертора напр жени .

Предлагаемый трехфазный инвертор напр жени  состоит из системы самоуправлени  и трех однофазных  чеек, выполненных но схеме параллельного инвертора со встречно парал2

лельным соединение.м вентилей, коммутацией тока последовательным колебательным контуром и подключением нагрузки параллельно колебательному контуру (см. авт. св.

№ 172394). Инвертор имеет жесткую внешнюю характеристику и в нем отсутствует зависимость напр жени  на вентил х от нагрузки благодар  наличию донолнительных неуправл емых вентилей, подключенных встречно нараллельно управл емым, что обеспечивает возврат избыточной реактивной энергии источнику питани . При частоте повторени  импульсов тока управлени  тиристорами, меньшей удвоенного значени  частоты собственных

колебаний колебательного контура, такой инвертор обеспечивает формирование импульсов напр жени  пр моугольной формы с некоторой наузой. Перва  из трех  чеек состоит из унравл емых вентилей / и 2, неуправл емых вентилей 3, 4 & колебательного контура 5. Па входе  чеек включены два конденсатора 6 7 последовательно . Колебательные контуры коммутации тока и нагрузка подсоединены между средней

точкой конденсаторов 6, 7 л фазными выводами инверторов.

Система самоуправлени  содержит три однофазных трансформатора тока &-10, включенных в цепь колебательных контуров, нагрузочные конденсаторы 11, 12, накопительные конденсаторы 13, 14, разделительные диоды 15-18 и два тиристора 19, 20, упра зл емые импульсами тока регулируемой частоты, сдвинутыми между собой во времени на полупериод .

Пуск инвертора в работу осуществл етс  нажатпем кнопки 21, замыкание контактов которой обеспечивает зар д накопительных конденсаторов 22, 23 через резисторы 24, 25 от источника посто нного тока. При этом по вление импульсов тока управлени  тиристорами 19, 20 обеспечивает их поочередное отпирание благодар  сдвигу во времени импульсов тока управлени .

Допустим, что первым отпираетс  тиристор 19 и формирует импульс тока управлени  тиристором / инвертора фазы Л. В процессе формировани  импульса тока управлени  фазы А конденсатор 22 разр жаетс  полностью.

При отпирании тиристора / колебательный контур 5 подключаетс  к источнику питани , в его цепи протекает импульс тока синусоидальной формы, и конденсатор 13 зар жаетс  до максимального напр жени .

Через полупериод поступает импульс тока управлени  на тиристор 20 и формируетс  импульс тока дл  отпирани  тиристора 2. При его отпирании по вл етс  импульс тока синусоидальной формы в цепи колебательного контура и зар жаетс  конденсатор 23. Паличие в цепи зар да разделительных диодов 17, 18 обеспечивает сохранение потенциала на накопительных конденсаторах до по влени  следующего импульса тока управлени  тиристорами 19, 20, как показано на диаграммах Ui, t/2 фиг. 2.

По вление второго импульса тока управлени  тиристором 19 обеспечит формирование импульса тока дл  отпирани  тиристора 26. При этом происходит аналогичный процесс зар да конденсатора 27. Второй импульс тока управлени  тиристором 20 вызывает формирование импульса тока дл  отпирани  тиристора 28 и зар д конденсатора 14. Третий импульс тока управлени  тиристором 19 вызывает формирование импульса тока дл  отпирани  тиристора 29 н зар д конденсатора 22. Третий импульс тока управлени  тиристором 20 обеспечивает его отпирание и формирование импульса тока дл  отпирани  тиристора 30 и зар д конденсатора 31.

После этого процесс формировани  импульсов тока управлени  силовыми тиристорами 1, 2, 26, 28, 29, 30 протекает аналогично.

В результате поочередного отпирани  тиристоров инвертора обеспечиваетс  формирование трехфазной системы напр жений дл  питани  трехфазных асинхронных двигателей.

Нетрудно убедитьс  в том, что регулирование частоты повторени  импульсов тока управлени  тиристорами 19, 20 обеспечивает регулирование частоты колебаний на выходе инвертора. При этом первые гармоники выходных напр жений остаютс  сдвинутыми между собой на 120 эл. град и регулируетс 

эффективное значение выходного напр жени  инвертора, так как длительность импульса инвертированного напр жени  независимо от частоты остаетс  посто нной и определ етс  периодом собственных колебаний контура 5.

Предлагаемый трехфазный инвертор напр жени  может быть использован дл  питани  трехфазных асинхронных двигателей с частотным регулированием скорости вращени , а система самоуправлени  и распределени  импульсов тока управлени  может быть применена в целом р де преобразователей много чейкового исполнени . Например, в преобразователе посто нного тока напр жением 6600 в в посто нный ток пониженного напр жени  с

плавным импульсным регулированием дл  питани  т говых двигателей подвижного состава применены шесть одинаковых  чеек импульсного регулировани  изменением частоты построени  импульсов управлени  с поочередным отпиранием управл емых вентилей, (см. «Электричество, № 6, 1968 г., Розенфельд и др.).

Дл  формировани  и распределени  импульсов управлени  в таком преобразователе

можно применить предлагаемую систему самоуправлени  и распределени  импульсов.

Предмет изобретени 

Трехфазный автономный инвертор напр жени , содержащий три однофазные  чейки со встречно параллельным соединением тиристоров и последовательными коммутирующими

LC-цепочками, блок управлени  и распределитель импульсов, отличающийс  тем, что, с целью упрощени , блок управлени  выполнен из шести элементов, каждый из которых состоит из соединенных параллельно через диод

двух конденсаторов, причем первый конденсатор подключен параллельно вторичной обмотке трансформатора тока, первична  обмотка которого включена в LC-цепочку предыдущей  чейки, а второй конденсатор через разделительный трансформатор - к управл ющему электроду тиристора последующей  чейки.