Claims (3)
Изобретение относитс к электротехнике , к автономным инверторам, преднай наченным дл питани асиахронных т говых электродвигателей на электровозах и тепловозах от источника посто нного или пульсирующего тока. Известны автономные трехфазные инверторы , содержащие мосты оснозньпс и коммутирующих тиристоров, узел коммутации l и 2, Наиболее близким по тахническрй сущности вл етс трехфазный инвертор, ; содержащий силовые и коммутирующие . тиристоры, обратные диоды, а также общий коммутирующий блок с конденсатором вспоМогатель( тиристорами и коммутирующим дросселем, выполненным с дву м обмотками, канша из которых соединена , соответственно, с коммутирующими тиристорами и с общей точкой, образованной встречно включенными диодами соответствующах сбрасывающих цепочек, через которые одна из обмоток конденсатора св зана с axoAHbnvtH зажимами инвертора з. При работе инвертора в процессе вклю- . чени силового тиристора разр д предварительно зар женного коммутирующего сонденсатора происходит по контуру, содержащему коммутирующий и вспомогательньв Тиристоры, обмотку дроссел , один из встречко-вклкзченных диодов сывающей цепочки и обратный диод, под- К1 3оченный паратлельно выключенному, силовому тиристору. При этом, к выключае-. мому тиристору в обратном направлении будет приложено напр жение, равное падению напр жени на открытом обратном диоде. Известно, что врем восстановлени вентильной прочности тиристоров обратно пропорционально величине напр жений призсладываемого в .обратном направлении к выключаемому тиристору. Поэтому в известном автономном инверторе параметры комь ггирующего блока выбирают из услови обеспечени времени выключени тиристоров- в 2-3 раза пре 3 7 BbPii.Hpruco 11пС11О )тпоо врем восстановле ни . Цолью изобротпин вл етс повьшюни ь дежис)сти работы автономного инвертора путйм увеличени обратного напр же ни па выключенном тиристоре. чЭто достигаетс том, что в известном автономном трехфазном инверторе обрат- .|ые диоды исмючаютс их схемы инвертора . Протекание реактивного тока нагрузки , в этом случае происходит через один из Бстречно-включенных диодов сбрасывающей цепочки и коммутирующий тиристор. С целью стабилизации времени перезар да, коммутирующего конденсатора концы обмоток коммутирующего дроссел , подключенные к коммутирующим тиристорам, могут быть объединены между собой. Дл устранени цйркулиции энергии в контуре, образованном обмотками коммутирующего дроссел и двум диодами сбрасывающих цепочек, пощслю- ченнымк к одной из обкладок коммутирующего конденсатора, указанные диоды заменены тиристорами. С целью упрощени. схемы инвертора при использовании групповой коммутации анодных или катодных силовых тиристоров , кОммутир тощие тиристоры заменены коммутируюш.ими диодами, а коммутирую щий дроссель вглполнен с числом обмото вдвое превышающим число фаз, причём один конец каждой ИЗ обмоток соединен соответственно с коммутирующим диодом „,„ а другой с общей точкой соответствующе сбрасьшазошей цепочки. На фиг. 1 изображена принципиальна схема автономного трехфазного инвертоpaj на фиг. 2 - схема того же инвертора при использовании принципов групповой коммутации. Автономный инвертор, (по фиг. 1) содержит силовь е тиристоры 1-6, соединенные в мостовую трехфазную схему, подключенную ко входным выводам. К выходным вьшодам этой схемы подключ ают клеммы нагрузки.., К этим же выводам подключены коммутирутощие вентили , в качестве которых использовавы тиристоры 7-1,2. Катоды тиристоров 7,9 и 11 объед йнёны и подключ нй к обмотке 13, а аноды 8,10 и 12 к обмотке 14 коммутирующего дроссел . Ко В.ХОДНЫМ вьгводам подклйЧеньг вспомогательные тиристоры 15 и 16. К И.Х средней точке подключенаобкладка коммутирующего кон.денсатора 17, друга обклпш а которого посрецством сбраO сынаюшнх цргючек, состо щихиз дополннтэльиых вcтpoчнo-вклю тeн ыx тиристоров .18 и 19 и диодов 20 и 21, соединена с входными выводами инвертора, средним точкам этих цепочек подключены концы обмоток 13, 14 коммутирующего дроссел . Автономный инвертор (по фиг. 2) отличаетс тем, что в нем коммутирующий дроссель выполнен многообмоточным ; 13 и 14, а в качестве коммутирующих, вентилей использованы диоды 22-27. Причём катоды диодов 22,24 и 26 соединены с обмотками 13, а аноды диодов 23,25 и 27 - с обмотками 14 коммутирующего дроссел . Другие концы обмоток 13 и 14 коммутирующего дроссел подключены к средним точкам соответстзующих сбрасывающах цепочек. Инвертор (фиг. 1), работает следующим образом. Трехфазное переменное напр жение на выходах А, В и С формируют путем поочередного включени и выключени тиристоров 1-6. Дл выключени , например, тиристора 1 конденсатор 17 должен быть зар жен с пол рностью, как показано на фиг. 1. При этом включают тиристоры 15, 18 и 8 вследствие чего конденсатор 17 перезар жаетс по контуру , содержащему тиристоры 15 и 18, обмотку 14 дроссел , тиристор 8 и нагрузку . При открытом тиристоре 8 к силовому тиристору 1 прикладываетс в обратном направлении .напр хсение, пракt ft г тически равное напр жению на коммутирующем конденсаторе. При этом силовой , тиристор 1 обесточиваетс и выключаетс . В момент, когда напр жение на конденсаторе 17 по величине станет равным напр жению источника, а по знаку - противоположно пол рности, указанной на фиг. 1, реактивный ток нагрузки и обмотки 14 дроссел начинает протекать по цепи: от вывода минус источника через ДИОД 19, обмотку 14 дроссел , тиристор 8 к фазе А и далее через нагрузку к вьшоду плюс источника. В случае, если обмотки 13 и 14 ком . .-,--.-.-- . мутирующего дроссел соединены междусобой , как- показа.на н.т фиг. 1 штриховой линией, то процесс выключени , например, тиристора 1 происходит следующим образом. При включении TVipHCторов 8, 1§ и 18 конденсатор 17 начинает разр жатьс по двум цеп м: перва плюс источ1 ико, тиристоры 15 и 18, обмотки 14 и 13 дроссел и ристоры 15 и 18, обмотки 14 дроссел тиристор 8| нагрузка и минус источника питани . При этом к тиристору 1 прикладываегс обратное напр жет}ие, равное падению напр жени на обмотке 13 дроссел . При достижении на конден саторе 17 напр жени равного по вели чине напр жению источника и обратного по напр жению, указанному на фиг. 1, откроетс дvIoд 2О дл пропуска реакти ного тока. Далее процесс в схеме проте кает описанным выше способом. Трехфазное переменное напр жение н выходах А. В, С инвертора фиг. 2 форм руют путем поочередного включени и выключени тиристоров . При этом в схеме инвертора происходит одновременное выключение тиристоров анодной или катодной групп, что позвол ет осуществл ть широтно-импульсное регулирование выходного напр жени инвертора. Так, например, при пол рности напр же ни конденсатора 17, указанной на фиг. возможно выключение любого из тиристо ров 1,3,5 анодной группы, и наоборот. Рассмотрим работу схемы на примере выключени тиристоров 1 и 3. Пусть во включенном состо нии наход тс тиристоры if3 и 6. При включении тиристоров 15 и 18, конденсатор 17 начинае перезар жатьс по цепи; плюс источника , тиристоры 15 и 18 и далее по следующим трем контурам: первый - обмотка 14 дроссел , диоды 23, 22, обмотка 13, диод 21, плюс источника; второй - обмотка 14, диоды 25, 24, обмотка 13, диод 21, плюс источника и третий - обмотка 14, диод 27, тиристор 6, минус источника. При разр де конденсатора по первым двум контурам происходит постепенное вытеснение тока из силовых тиристоров 1 и 3, после чего к ним прикладываетс обратное нат пр жение, и они выключаютс . По достижении напр жени на конденсаторе равного по величине напр жению источника и противоположного по знаку, показанному на фиг. 2, реактивный ток нагрузки и обмоток 14, Коммутирующего дроссел начинает протекать по цепи: 20, обмотки 14, диоды 23, 25, фазы A В, С нагрузки, тиристор 6. Аналогичным образом работает схема при выключении других тиристоров. предложенного инвертора определ етс тем, что в процессе выключени силовых тиристоров 1-6 к н м прикладываегс обратное напр жение равное половине или полному напр жению коммутирующего конденсатора 17. Это позвол ет в конечном счёте повысить на.асжность работы инвертора. Исключение из схемы диодов обратного моста упрощает схему инвертора и на 15-20% снижает мощность устат овленного оборудовани . Формула изобретени 1.Автономный трехфазный инвертор, содержащий подключенный ко выводам мост силовых тиристоров, мост коммутирующих вентилей, комксутирующийконденсатор , св занный со входными BE Iводами одной обкладкой - через вспомо гательные тиристоры, а другой обкладкой через цепочки, образованные, кажда , дополнительными встречно-включениыми вентил ми и диодом, обище точки которых соединены с одними концами обмоток коммутирующего дроссел , а другие концы последних соединены с соответствующими коммутирующими вентил ми , отличающийс тем, что, с целью повыщени надежности, в качестве дополнительных вентилей, соединенных с упом нутой другой обкладкой конденсатора, использованы тиристоры. 2.Инбертор по п. 1. о т л и ч а ющ и и с тем, что другие концы обмоток коммутирующего дроссел юбъединены между собой. 3.Инвертор по п. 1,отлича ющ и и с тем, что в качестве коммутирующих вентилей использованы, диоды, комк утирующий дроссель выполнен с числом обмоток в два раза превышающим число фаз, причём другие концы обмоток соединены с соответствующими коммутирующими диодами. Источники ин(|)ормации, прин тые во внимание при экспертизе, 1.Авторское свидетельство СССР № 279782, кл. Н О2 М 7/515, 1968. The invention relates to electrical engineering, to autonomous inverters, designed to power asynchronous traction electric motors on electric locomotives and diesel locomotives from a source of direct or pulsating current. Autonomous three-phase inverters are known, which contain bridges of osnuns and commuting thyristors, the switching node l and 2. The three-phase inverter is the closest one in terms of such an essence,; containing power and commuting. thyristors, reverse diodes, as well as a common switching unit with an auxiliary capacitor capacitor (thyristors and a switching choke made with two windings, each of which is connected, respectively, with switching thyristors and with a common point formed by counter-connected diodes of corresponding ejection chains through which one of the capacitor windings is connected with the axoAHbnvtH clips of the inverter 3. When the inverter is in operation, when the power thyristor is turned on, the discharge of the pre-charged switching sondens Ator occurs along the contour containing the switching and auxiliary Thyristors, the winding of the Throttle, one of the counter-on-line diodes of the stranded chain and the reverse diode, under the K1 3, which is switched off parallel to the power thyristor. voltage equal to the voltage drop across an open reverse diode. It is known that the time required to restore the valve strength of the thyristors is inversely proportional to the magnitude of the voltages applied in the reverse direction to switchable thyristor. Therefore, in the known autonomous inverter, the parameters of the combining unit are chosen from the condition of providing the thyristors off time, 2–3 times pre 3 7 BbPii.Hpruco (11c11O)) the recovery time. The goal of isobrotin is to increase the operation of an autonomous inverter by increasing the reverse voltage of the thyristor turned off. This is achieved by the fact that in a known autonomous three-phase inverter the inverse diodes are mixed in their inverter circuits. The flow of reactive load current, in this case, occurs through one of the most-switched-on discharge-discharge diodes and a switching thyristor. In order to stabilize the recharge time of the switching capacitor, the ends of the windings of the switching throttle connected to the switching thyristors can be interconnected. To eliminate the energy cycling in the circuit formed by the windings of the commutating throttle and the two diodes of the emitting circuits that are attached to one of the plates of the commutating capacitor, these diodes are replaced by thyristors. In order to simplify. Inverter circuits using group commutation of anodic or cathodic power thyristors, the thin thyristors are replaced with commutating diodes, and the commutating inductor is filled with a number of counters twice the number of phases, and one end of each of the windings is connected to the commutating diode, respectively with a common point, it is appropriate to drop a chain. FIG. 1 is a schematic diagram of an autonomous three-phase invertoj in FIG. 2 shows the same inverter circuit using the principles of group switching. A stand-alone inverter, (as shown in FIG. 1), contains thyristors 1-6 connected in a three-phase bridge circuit connected to the input terminals. The output terminals of this circuit are connected to the load terminals ... The same terminals are connected to the switching gates, for which thyristors 7-1.2 are used. Thyristor cathodes 7.9 and 11 are connected and connected to winding 13, and anodes 8, 10 and 12 to winding 14 of commutating throttles. To V.KODNYh vkgvodam podklyiSheng auxiliary thyristors 15 and 16. To I.X. and 21, connected to the input terminals of the inverter, the middle points of these chains are connected to the ends of the windings 13, 14 of the switching throttle. A stand-alone inverter (as shown in FIG. 2) is characterized in that in it the switching choke is made with a multiple winding; 13 and 14, and diodes 22-27 are used as switching valves. Moreover, the cathodes of diodes 22, 24 and 26 are connected to windings 13, and the anodes of diodes 23, 25 and 27 to windings of 14 commutating throttles. The other ends of the windings 13 and 14 of the switching throttle are connected to the middle points of the corresponding drop chains. Inverter (Fig. 1), works as follows. The three-phase alternating voltage at the outputs A, B and C is formed by alternately turning on and off the thyristors 1-6. To turn off, for example, thyristor 1, capacitor 17 must be charged with polarity, as shown in FIG. 1. This includes thyristors 15, 18, and 8, as a result of which the capacitor 17 is recharged around the circuit containing the thyristors 15 and 18, the winding 14 droselsel, the thyristor 8, and the load. When the thyristor 8 is opened, the power thyristor 1 is applied in the opposite direction. A voltage, practical ft equal to the voltage across the switching capacitor, is applied. In this case, the power thyristor 1 is de-energized and turned off. At the moment when the voltage on the capacitor 17 is equal in magnitude to the source voltage, and in sign it is opposite to the polarity indicated in FIG. 1, the reactive current of the load and the winding of the 14 throttle starts to flow along the circuit: from the output of the minus source through DIOD 19, the winding 14 throttle, thyristor 8 to phase A and then through the load to the output plus the source. In case the windings are 13 and 14 com. .-, -.-.--. mutant throttle interconnected, as shown on the top of FIG. 1 by a dashed line, the process of turning off, for example, thyristor 1, is as follows. When TVipHCors 8, 1§, and 18 are turned on, capacitor 17 begins to discharge in two circuits: the first plus source, the thyristors 15 and 18, the windings 14 and 13 thrusters and the resistors 15 and 18, the windings 14 throssel thyristor 8 | load and minus power source. At the same time, a reverse voltage is applied to the thyristor 1, equal to the voltage drop on the winding of 13 droplets. When a voltage across the condenser 17 is equal to the voltage source and the reverse voltage of the voltage indicated in FIG. 1, dvIoD 2O will open to allow the passage of reactive current. Further, the process in the scheme proceeds as described above. Three-phase alternating voltage and outputs A. Inverter B, C of FIG. 2 are formed by alternately turning on and off the thyristors. In this case, in the inverter circuit, the thyristors of the anode or cathode groups are simultaneously turned off, which allows for the pulse-width control of the output voltage of the inverter. For example, in the case of polarity, the capacitor 17 shown in FIG. It is possible to turn off any of the thyristors 1,3,5 of the anode group, and vice versa. Consider the operation of the circuit using the example of turning off thyristors 1 and 3. Suppose that the thyristors are if3 and 6 in the on state. When the thyristors 15 and 18 are turned on, the capacitor 17 begins to recharge along the circuit; plus source, thyristors 15 and 18 and further along the following three circuits: first - winding 14 droplets, diodes 23, 22, winding 13, diode 21, plus a source; the second is winding 14, diodes 25, 24, winding 13, diode 21, plus the source and the third winding 14, diode 27, thyristor 6, minus the source. When the capacitor is discharged along the first two circuits, the current from the power thyristors 1 and 3 is gradually expelled, after which the reverse voltage is applied to them and they are turned off. When the voltage across the capacitor reaches an equal source voltage and opposite in sign shown in FIG. 2, the reactive current of the load and the windings 14, the Commute Drossel begins to flow along the circuit: 20, windings 14, diodes 23, 25, phase A B, C load, thyristor 6. The circuit works similarly when other thyristors are turned off. The proposed inverter is determined by the fact that in the process of turning off the power thyristors 1-6, a reverse voltage equal to half or full voltage of the switching capacitor 17 is applied to it. This ultimately allows to increase the power of the inverter. The exception to the reverse bridge diode circuit simplifies the inverter circuit and reduces the power of installed equipment by 15–20%. 1. Self-contained three-phase inverter containing a bridge connected to the terminals of a power thyristor, a bridge of switching valves, a switching capacitor connected to the input BE of one input - through auxiliary thyristors, and the other facing through chains formed, each with additional counter-inclusions by vents and a diode, the edge of which points are connected to one ends of the windings of the switching throttle, and the other ends of the latter are connected to the corresponding switching valves, schiys in that, with a view to the Enhance reliability, as additional valves connected to said other capacitor plate, used thyristors. 2. The Inbertor according to Clause 1. It is about the fact that the other ends of the windings of the commutator are interconnected. 3. The inverter according to claim 1, which is also distinguished by the fact that diodes are used as switching valves, and the wounding choke is made with a number of windings twice the number of phases, with the other ends of the windings connected to the corresponding switching diodes. Sources of information (|) form taken into account during the examination, 1. USSR author's certificate No. 279782, cl. H O2 M 7/515, 1968.
2.Патент Великобрит.чиии N3 1344867, кл. Н 2 F, 1972. 2. The patent of Great Britain N3 1344867, cl. H 2 F, 1972.
3.А&горское свидетельство СССР № 543111, кл. Н 02 Л1 7/515, 1975.3.A & gorsky certificate of the USSR No. 543111, cl. H 02 L1 7/515, 1975.
..
гg
гg
-ч-h
смcm
-W -W
4four
tKtK
II
ц«ч . c "h