SU752696A1 - Автономный последовательный инвертор - Google Patents

Description

(54) АВТОНОМНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относитс  к преобразовательной текн ке. Известен р д схем одномостовых инве торов, в которых сброс избыточной реактивной энергии осуществл етс  посредст вом вентилей встречно-параллельного вклю чени  l. С применением управл емых встречнопараллельных вентилей во врем  бестоковой паузы к пр мым вентил м прикладываетс  большое обратное напр жение При отпирании встречных вентилей это напр жение становитс  очень малым по величине . Врем  работы встречнь1х вентилей составл ет большую часть времени, предоставл емого дл  восстановлени  управл емоста , что ограничивает частотньШ . диапазон данной схемы. Известны схемы инверторов с рекуперацией энергии, запасенной коммутирук пшми индуктивност ми в фильтровые конденсаторы , замженные до напр жши  пи (Тани  2 и 3, Однако ограничение напр жени  на эл&MQiTax схемы недостаточно н сохран етс  значительна  зависимость ето от вехшсчины и характера нагрузки. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  инвертор, содержащий подключе ные ко входу через пары фильтровых дросселей тиристорный мост с узлом коммутации и последовательную цепь, состо щую из основных фильтровых конденсаторов коммутирующего дроссел  и выходных выводов , дополнительные фильтровые конденсаторы подключены к общей точке соответствующей пары фильтровых дросселей последовательно с основными, и диоды, соедин ющие указанные общие точки конденсаторов с соответствующими общими точками пар дросселей 4, Это схема, в которой ограничение напр жени  на коммутирующей индуктивностаг происходит на уровне половины напр жени  на элементах схемы. Недостаток схемы заключаетс  в том, что, в ней осуществл етс , ограничение напр жени  на нагрузке только в положител ный полупериод, что обеспечивает устойчивую работу инвертора лишь при высокодобротном нагрузочном контуре и не обес печивает устойчивой работы при низкой добротности нагрузочного контура (а ниэкодобротна  нагрузка встречаетс  в р де электрических установок), что снижает надежность работы преобразовательной установки. Цель изобретени  - повышение надежности инвертора. Указанна  цель достигаетс  тем, что инвертор, содержащий св занные со входными выводами через пары фильтровых дросселей тиристорный мост с узлом коммутации и последовательную цепочку из двух основных фильтровых конденсаторов , коммутируют о дроссел  и выхоцньо выводов, два дополнительных фильтровых конденсатора, каждый из которых подключен к общей точке соответствующей пары дросселей последовательно с основным фильтровым конденсатором, диоды, включенные каждый между общей точкой пары дросселей и точкой соединени  осно ного и дополнительного фильтровых конде саторов, дополнительный вентиль, анод которого подключен к точке соединени  коммутирующего дроссел  с одним из выходных выводов, а катод св зан с фильтровыми дроссел ми, подключенными к положительному входному выводу, снабжен дополнительными дроссел ми и вспомогательной цепочкой из диода и дроссел , вкл:оченной между точкой соединени  ком мутирующего дроссел  с одним из выход ных выводов и катодной группой моста, в качестве дополнительного вентил  испо зован диод, катод которого соединен с об щей точкой пары дросселей, а дополнител ные дроссели включены последовательно с каждым диодом. На чертеже представлена схема инвер тора. Инвертор содержит тиристоры 1-4 моста инвертора, дроссели 5-8, коммутирующий конденсатор 9, коммутируЕощий дроссель 10, нагрузку 11, основные фильтровые конденсаторы 12 и 13, дополнительные фильтровые конденсаторы 14 и 15, дополнительные дроссели 16-18, вспомогательный дроссель 19, диоды 20 и 21. цепей рекуперации энергии, запагсенной в коммутирующих элементах, дополнительный диод 22 ограничени  на- . пр жени  на нагрузке, вспом№ательный ДИОД 23 ограничени  напр жени  на нагрузке и фильтровые дроссели 24-27. Инвертор работает следующим образом. При отпирании в первом такте тиристоров 1 и 4 тис протекает по контуру 15-9-8-4-13-11-10-12-1 . Во второй части полупериода протекани  тока, когда напр жение на коммутирующем дросселе 10 принимает пол рность, противоположную показанной на чертеже, и становитс  оавным напр жению на конденсаторах 14 и 15 открываютс  диоды 20 и 21 и ток течет по контуру 10-16-20-14-11-10 и 10-15-21-18-11-10. При этом ток через мост быстро прйсращаетс  и перезар д конденсатора 9 ограничиваетс  на заданном уровне. Запас энергии в дросселе 1О расходуетс  в нагрузке и на подзар д конденсаторов 14 и 15. При открывании во втором такте вентилей 2 и 3 ток протекает по контуру 26-9-7-3-13-И-1О-12-2 . Далее процессы в инверторе протекают аналогично предыдущему такту. Если напр жение на нагрузке имеет пол рность, указанную на чертеже, а его текущее значение оказываетс  больше напр жени  на конденсаторе 14, открываетс  с  вентиль 22 и течет ток ограничени  напр жени  на нагрузке по контуру 1117-22-14-11 , который прекращаетс , когда указанные услови  перестают выполн тьс . При протовоположной пол рности напр жени  на нагрузке, когда величина его превосходит напр жение на конденсаторе 13, открываетс  вентиль 23 и те чет ток ограничени  напр жени  на нагрузке по контуру 11-г13-19-2 3-11, который прекращаетс  в случае прекращени  выполнени  указанных условий. Таким образом, в имеетс  двухстороннее ограничение напр жени  на нагрузке , что более эффективно по сравнению с известным и позвол ет расшир ть номенклатуру нагрузок, при условии устойчивой работы инвертора, т. е. более широко примен ть статические преобразователи частоты в народном хоз йстве, Так как сброс излишней элостромагнитной энергии с коммутирующего дроссел  осуществл етс  через нагрузку, то улучшаетс  использование оборудовани  инвертора. Вместе с тем схема содержит меньшее количество элементов, что делает инвертор более надежным в работе и снижает стоимость устанавливаемого оборудовани - на 10-12%.

формула иэобрвтени 

.Автономный последовательный инвертор , содержаишй св занн,ые со входными выводами через пары фильтровых дросселе гиристорный мост с узлом коммуташш и последовательную цепочку из двух основных фильтровых конденсаторов, коммутирующего дроссел  и вькодных выводов, два дополнительных фильтровых конденсатора , каждый из которых подключен к общей точке соответствующей пары фильтровых дросселей последовательно с основным фильтровым конденсатором, диоды, включенные каждый между общей точкой пары дросселей и точкой соединени  ооновнотО и дополнительного фильтрювых конденсаторов, дополнительный вентиль, ансд которого подключен к точке соединени  коммутирующего дроссел  с одним из выходных выводов, а катод св зан с фильтровыми дроссел ми, подключенными к положительному входному выводу, отличающийс  , что, с целш) повышени  надежности, он снабжен дополнительнымн дроссел ми и вспомогатеной цепочкой из диода и дроссел: , включенной между точкой соединени  коммутирующегр дроссел  с одним из выходны выводов и катодной группой моста, в качестве дополнительного вентил  использован диод, катод которого соединен с общей точкой пары дросселей, а дополнительные дроссели включены последовательно с каждым диодом.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Автсрское свидетельство СССР

№ 270870, кл. Н 02 Р 13/18, 1968.

2.Гут   Л. И., Исхаков И. Р., О.А. Нова  схема тиристорного инв игора с рекуперацией энергии. Сборник Гиристорные преобразователи частоты дл  индукционного нагрева металлов, Уфа, №6, 1976, с. 8-12.

3.Авторское свидетельство СССР № 425284, кл. Н 02 М 5/42, 1О71.

4.Авторское свидетельство СССР

№ 610266. кл. Н 02 М 7/515, 1976.

«М

IQ

«о

00

Claims (1)

1. формула изобретения

   Автономный последовательный инвертор, содержащий связанные со входными выводами через пары фильтровых дросселей $ тиристорный мост с узлом коммутации и последовательную цепочку из двух основных фильтровых конденсаторов, коммутирующего дросселя и выходных выводов, два дополнительных фильтровых кондеи- to сатора, каждый из которых подключен к общей точке соответствующей пары фильтровых дросселей последовательно с основным фильтровым конденсатором, диоды, включенные каждый между общей точкой и пары дросселей и точкой соединения основного и дополнительного фильтровых конденсаторов, дополнительный вентиль, анс д которого подключен к точке соединения коммутирующего дросселя с одним из 20 выходных выводов, а катод .связан с фильтровыми дросселями, подключенными к положительному входному выводу, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен до- 25 полнительными дросселями и вспомогательной цепочкой из диода и дросселя, включенной между точкой соединения коммутирующего дросселя с одним из выходных выводов и катодной группой моста, в качестве дополнительного вентиля использован диод, катод которого соединен с обшей точкой пары дросселей, а дополнительные дроссели включены последовательно с каждым диодом.