SU754614A1

SU754614A1 - Three-phase inverter

Info

Publication number: SU754614A1
Application number: SU782700605A
Authority: SU
Inventors: Boris P Kuzmin; Eduard V Edelman
Original assignee: Mogilevskij Pk T I Avtom Mekh
Priority date: 1978-12-25
Filing date: 1978-12-25
Publication date: 1980-08-07

Description

Изобретение относится к области преобразователей напряжений из постоянного в переменное и может быть использовано в качестве автономного инвертора для регулирования переменного напряжения на трехфазной нагрузке как по амплитуде, так и частоте.The invention relates to the field of voltage converters from DC to AC and can be used as a stand-alone inverter for regulating an AC voltage on a three-phase load both in amplitude and frequency.

Известны автономные инверторы с широтно-импульсным регулированием амплитуды выходного напряжения [1], [2] и [3].Known stand-alone inverters with pulse-width control of the amplitude of the output voltage [1], [2] and [3].

Все известные инверторы имеют общее коммутирующее устройство. Кроме того, инверторы [2] и [3] имеют цепи рекуперации энергии из контура коммутации в источник питания.All known inverters have a common switching device. In addition, the inverters [2] and [3] have energy recovery circuits from the switching circuit to the power supply.

Общим недостатком инверторов является то, что для запирания основных тиристоров инвертора используется только часть энергии перезаряда конденсатора коммутирующего устройства, а именно — энергия, которая выделяется в коммутирующем дросселе при разряде конденсатора.A common drawback of inverters is that for locking the main thyristors of the inverter, only a part of the recharging power of the capacitor of the switching device is used, namely, the energy that is released in the switching choke when the capacitor discharges.

Наиболее близким к предложенному инвертору является автономный инвертор [3], содержащий основные тиристоры инверторного моста, обратный диодный мост, коммутирующее устройство, состоящее из четырехThe closest to the proposed inverter is an autonomous inverter [3], containing the main thyristors of the inverter bridge, a reverse diode bridge, a switching device consisting of four

22

вспомогательных тиристоров, конденсатора и первичных обмоток двух коммутирующих дросселей и цепей рекуперации излишней энергии из контуров коммутации, включающих рекуперирующий диод и вторичную обмотку коммутирующего дросселя.auxiliary thyristors, a capacitor and the primary windings of two commutating chokes and recovery circuits of excess energy from the switching circuits, including a recuperating diode and the secondary coil of the commutating choke.

Недостатки данного инвертора следующие; формирование запирающего напряжения производится только во время разряда коммутирующего конденсатора. При заряде конденсатора к запираемому тиристор)' ин10 верторного моста прикладывается отпирающее (положительное напряжение). Это в конечном итбге приводит к завышению установленных значений коммутирующего конденсатора и дросселя, ограничению диапазо на регулирования амплитуды выходного на¹⁵ пряжения инвертора.The disadvantages of this inverter are as follows; the formation of a blocking voltage is made only during the discharge of the switching capacitor. When the capacitor is charged, a unlocking (positive voltage) is applied to the lockable thyristor) 'in10 of the rotary bridge. This ultimately leads to an overestimation of the set values of the switching capacitor and the choke, limiting the range of regulation of the output amplitude to ¹⁵ times the voltage of the inverter.

Коммутирующий дроссель включен последовательно с нагрузкой, что вызывает его намагничивание током нагрузки и, следовательно, завышение установленной мощное ₂₀ ти дросселя и снижение КПД преобразователя.The switching choke is connected in series with the load, which causes it to be magnetized by the load current and, consequently, overestimate the installed ₂₀ powerful choke and reduce the efficiency of the converter.

Включение рекуперирующих диодов вInclusion of recovery diodes in

цепь источника питания посредством вторичных обмоток коммутирующих дросселей при754614power supply circuit through secondary commutating coils at 754614

33

водит к увеличению габаритных размеровleads to an increase in overall dimensions

дросселей.chokes.

Цель изобретения — уменьшение массогабаритных показателей и повышение КПДThe purpose of the invention is to reduce the weight and dimensions and increase efficiency

инвертора.inverter.

Это достигается тем, что известный инвертор, содержащий подключенный к входным выводам мост основных тиристоров, мост обратных диодов, анодная и катодная группы которого связаны с мостом основных тиристоров через основные обмотки коммутирующего дросселя, два последовательно соединенных вспомогательных тиристора, к общей точке которых подключена одна обкладка коммутирующего конденсатора, рекуперационные диоды, связанные с входными выводами одними электродами непосредственно, а другими — через индуктивные элементы, снабжен вспомогательной обмоткой коммутирующего дросселя, дополнительными диодами перезарядным трансформатором, каждая из двух первичных обмоток которого использована в качестве соответствующего индуктивного элемента, к точке соединения которого с рекуперационным диодом подключен соответствующий вспомогательный тиристор, две вторичные обмотки перезарядного трансформатора соединены последовательно и подключены общими концами непосредственно, а крайними — через диоды к концам вспомогательной обмотки коммутирующего дросселя, магнитосвязанной с основными обмотками, причем другая обкладка коммутирующего конденсатора подключена к выводу для средней точки источника питания.This is achieved by the fact that a well-known inverter containing a bridge of main thyristors connected to the input pins, a reverse diode bridge, the anodic and cathodic groups of which are connected to the main thyristor bridge through the main windings of the switching choke, two series-connected auxiliary thyristors, to the common point of which one plate is connected switching capacitor, recovery diodes associated with the input pins by some electrodes directly, and the other through inductive elements, equipped with auxiliary The switching coil's primary winding, additional diodes with a charge-exchange transformer, each of the two primary windings of which is used as a corresponding inductive element, to the connection point of which a corresponding auxiliary thyristor is connected to the recovery diode, the two secondary windings of the charge-exchange transformer are connected in series and connected with common ends directly, and the outer ones - through the diodes to the ends of the auxiliary winding of the commutating inductor, magnetically connected with the main windings, with the other plate of the switching capacitor connected to the output for the middle point of the power source.

Схема инвертора представлена на чертеже.The inverter circuit is shown in the drawing.

Инвертор содержит основной трехфазный мост на тиристорах 1—6, обратный мост на диодах 7—12, общий узел коммутирующего устройства, состоящего из основных обмоток 13, 14 коммутирующего дросселя, вспомогательной обмотки 15, выпрямительных диодов 16, 17, перезарядного трансформатора 18, вспомогательных тиристоров 19, 20 и коммутирующего конденсатора 21, рекуперирующие диоды 22, 23. Питание инвертора осуществляется от нерегулируемого источника 24 со средней точкой.The inverter contains a main three-phase thyristor bridge 1-6, a reverse bridge diodes 7-12, a common node switching device consisting of the main windings 13, 14 of the switching choke, the auxiliary winding 15, rectifier diodes 16, 17, a stripping transformer 18, auxiliary thyristors 19, 20, and switching capacitor 21, recovering diodes 22, 23. The inverter is powered from an unregulated mid-point source 24.

Инвертор работает следующим образом.The inverter works as follows.

Предположим, что в исходном положении в проводящем состоянии находятся, например, тиристоры 1 и 4, коммутирующий конденсатор 21, заряженный от предыдущих циклов работы инвертора, имеет полярность, показанную на чертеже.Suppose that, for example, thyristors 1 and 4 are in the initial position in the conducting state, the switching capacitor 21, charged from previous inverter operation cycles, has the polarity shown in the drawing.

Для выключения тиристоров 1, 4 включается вспомогательный тиристор 19. Коммутирующий конденсатор 21 перезаряжается по цепи: конденсатор 21 — источник 24 — первичная обмотка трансформатора 18 — тиристор 19—конденсатор 21, причем при разряде конденсатора 21 запирающее напря4To turn off the thyristors 1, 4, the auxiliary thyristor 19 is switched on. The switching capacitor 21 is recharged along the circuit: capacitor 21 - source 24 - primary winding of the transformer 18 - thyristor 19 - capacitor 21

жение на обмотках 13, 14 формируется посредством выпрямительного диода 16, а при заряде конденсатора 21 запирающее напряжение формируется посредством выпрямительного диода 17. При заряде конденсатора 21, когда напряжение на первичной обмотке перезарядного трансформатора 18 превысит напряжение источника 24, открывается диод 22 и излишняя энергия рекуперируется в источник по цепи: диод 22 — источник 24 — первичная обмотка трансформатора 18 — диод 22.The windings 13, 14 are formed by the rectifier diode 16, and when charging the capacitor 21, the blocking voltage is formed by the rectifier diode 17. When charging the capacitor 21, when the voltage on the primary winding of the overcharging transformer 18 exceeds the voltage of source 24, the diode 22 opens and excess energy recovers. to the source along the circuit: diode 22 - source 24 - primary winding of the transformer 18 - diode 22.

При каждом включении основных тиристоров инверторного моста ток нагрузки инвертора замыкается, минуя коммутирующие обмотки 13 и 14.Each time the main thyristors of the inverter bridge are turned on, the inverter's load current closes, bypassing the switching windings 13 and 14.

Claims

Claim

A three-phase inverter containing a main thyristor bridge connected to the input pins, a reverse diode bridge whose anode and cathode groups are connected to the main thyristors bridge through the main windings of the switching choke two series-connected auxiliary thyristors, to the common point of which one plate of the switching capacitor is connected, recuperative diodes, connected to the input pins by some electrodes directly, and others through inductive elements, characterized in that, in order to reduce mass and overall performance and efficiency when using a power source with a midpoint, it is equipped with an auxiliary winding of the switching choke, additional diodes and a charge-exchange transformer, each of the two primary windings of which is used as a corresponding inductive element, to the point of connection of which a regenerative diode is connected to the corresponding auxiliary thyristor, two secondary windings of a charge-exchange transformer are connected in series and connected by common ends directly, and extreme - through the diodes to the ends of the auxiliary winding of the switching choke, magnetically connected with the main windings, with the other plate of the switching capacitor connected to the output for the midpoint of the power supply.