SU775845A1 - Автономный инвертор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к силовой преобразовательной технике и предназначено дл  преобразовани  посто нного тока в переменный. Известны автономные инверторы с включением нагрузки в контур, образованный конденсатором входного фил ра и входной цепьют-фазной вентиль ной  чейки, в выходную цепь которой включены коммутирующие конденсаторы 1. В частном случае вентильна   ч ка может представл ть собой трехфазный мост 2} . Однако в инверторах данного типа с трехфазным вентильным мостом амплитудное значение напр жени  на коммутирующих конденсаторах существенно (практически в 6-8 раз) превьаиает напр жение питани . Одним из следствий этого  вл етс  необходимость использовани  конденсаторов с суммарной реактивной мощностью,йри мерно на пор док превышающей . мсмдность инвертора.. Наиболее близким к предлагаемо му  вл етс  инвертор 3, содержащий входной Г-образный индуктивноемкостной фильтр и трехфазный вентилышй мост, в плечи которого последовательно с управл емыми вентил ми анодной и катодной группы включены коммутирующие дроссели. К плечам , содержащим вентили анодной группы , подключены три коммутирующих конденсатора , которые соединены между собой в звезду. Нагрузка включена а контур, образованный входной цепью моста и конденсатором фильтра. Недостатком инвертора  вл ютс  низкие энергетические показатели, поскольку суммарна  реактивна  мощность конденсаторов примерно на пор док превышает мощность инвертора. Целью изобретени   вл етс  улучшение энергетических показателей. Дл  достижени  поставленной цели i инвертор, содержащий св занные со входными выводами через дроссель фильтра последовательную цепочку, состо щую из фильтрового конденсатора и цепи нагрузки, и тиристорные  чейки, кажда  из которых состоит из двух тиристоров и двух фильтровых дросселей,св занных с одним из коко/.утирующих конденсаторов, соединенных в звезду,снабжен дополнительным дросселем, дополнительными конденсатораи и , вспомогательными дроссел ми и дополнительными тиристорами, каждый из которых.включен между комм гирующими дроссел ми соответствующей  чейки и соединен с одним из указанных коммутирующих конденсаторов , а вспомогательные дроссели включены последовательно с анодом каждого тиристора анодной группы  чеек, катод которого подключен к одному из дополнительных конденсаторов, соединенных в звездочку, причем между точкой соединени  фильтрового дроссел  с последовательной цепочкой и тонкой соединени  вспомогательных дрЬсселей  чеек включен дополнительный дроссель.

На фиг, .1 приведена принципиальнар схема автономного инвертора; на: фиг. 2 - временные диаграммы напржений и токов основных элементов инвертора при его работе в режиме преры|вистого входного тока тиристорньлх .

Ко входным выводам инвертора последовательно подключены дроссель 1 фильтра, конденсатор 2 фильтра и нагрузка 3.

Параллельно цепи, образованной конденсатором 2 фильтра и нагрузкой 3, присоединены через дополнительный дроссель 4 тиристорные  чейки, состо цдие из тиристоров 5-1.0, дополнительных тиристоров 11-13, вспомогательных дросселей 14-16, коммутируюпфх дросселей 17-22, ком1 ;утирую1щ- х конденсаторов 23-25 и дополнительных конденсаторов 26-28.

Индуктивность дополнительного дроссел  4 во входной цепи моста подбираетс  примерно на пор док выше индуктивности дросселей 14-22..

Устройство работает следующим образом . Номера тиристоров, Интервал через которые времени

Тиристоры

5;и-10

6 13;10

б;12;8

7;11;8

7;13;9

5;12;9

Поскольку параметры, комг/(утирующих кон,таксаторов 23-28 и ком мутирующих дросселей 14-22 практически одинаковы , все импульсы входного тока моста получаютс  идентичными по форме и амплитуде. Одно.чу периоду напр жени  управлени  соответствует шесть таких импульсов (см. таблицу), и

в некоторый момент времени 0 подютс  импульсы тока у11равленр1Я на тиристоры 5,11 и 10, и тиристоры отпираютс . При этом замыкаетс  контур, образованный конденсатором 2,дросселем 4, дросселем 14, тиристором 5, дросселем 20, тиристором 11, конденсаторами 26 и 28,дрос-селем 19, тиристором 10 и нагрузкой 3. Параметры элементов схемы подбираютс  таким образом, чтобы ток тиристоров измен лс  во времени по колебательному закону и достигал нул  в момент 0

не позднее, чем через часть периода напр жени  управле (7ак называемое естественное выкСпуст  1/6 часть

лючение тиристоров) периода напр жени  управлени  после

9,

в момент 0 подаютс 

момента

имо

пульсы тока управлени  на тиристоры 6,13, а также повторно на тиристоры 10, Эти тиристоры отпираютс , и тем caivMM замыкаетс  контур тока, образованный гсонденсатором 2, дросселем 4, дросселем 15, тиристором 6, конденсаторамк 24 и 25, дросселем 22, тирис-тором 13, дросселем 19, тиристором 10 и нагрузкой 3. В момент Од, ток этого контура достигает нул ,Спуст  1/6 часть периода после момента 9/J , в момент 6 подаютс  импульсы тока управлени  на сиристоры 12и 8 и повторно на тиристор 6,- и т.д. Очередность интервалов проводимости тиристоров в пределсх одного периода напрнжени  управлени  приведена в таблице. Здесь же помещены номера конденсаторов и кOMiviyтирующих ,щ осселей, через которые зa Ыкaeтc  цепь входного тока моста в соответствующих интервалах времени.

Дроссели

Конденсаторы

4;14;20;19

4;15;22:19

4;15;21;17

4 г16;20;17

4;16;22;16

4;14;21;18

Поэтому выходна  частота инвертора в шесть раз превышает частоту управлени .

В течение периода напр кекии управлени  через комг4 тирую1аий конденсатор предлагаемого инвертора проходит в каждом направлении только по одному имтг/пьсу входного тока мсстй. конденсаторов и дросселей,, замыкаетс  цеп:Ь тока

а не по два следующих непосредственно друг за другом импульса, как это имеет место в прототипе. Поэтому коммутирующий конденсатор предлагаемого инвертора воспринимает В-О врем  перезар да вдвое меньшее количество электричества, следствием чего  вл етс  уменьшение в два раза амплитудного значени  напр жени  на его зажимах и,

Из-за несимметричной формы кривой напр жени  на коммутирующих конденсаторах точнее определение их реактивной мощности представл ет трудности . Но можно считать, что она пропорциональна квадрату амплитудного значени  напр жени  U ако Отсюда следует, что реактивна  мощность одного коммутирующего конденсатора в предлагаемом инверторе получаетс  примерно в четыре раза ниж чем в прототипе. Однако, поскольку количество коммутирующих конденсаторов в предлагаемом инверторе равн етс  шести, а в прототипе - трем, суммарна  реактивна  мощность коммутирующих конденсаторов в предлагаемом инверторе получаетс  примерно вдвое ниже, чем в прототипе.

Стоимость ко1-г1мутирующих дросселей в предлагаемом инверторе и в прототипе тоже практически одинакова, так как одинакова суммарна  индуктивност 11оследовательно соединенных коммутирующих дросселей. Отличие заключаетс  лишь в том, что в прототипе суммарна  индуктивность распределена между двум  последовательно включенными дроссел ми плеч моста, а в предлагаемом инверторе - между дросселем входной цепи моста и трем  .уэосел ми .плеч моста.

Таким образом, в предлагаемом инверторе обеспечиваетс  снижение вдво суммарной реактийной мощности коммутирующих конденсаторов практически

без увеличени  стоимости остальных элементов схемы.

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР tf 111773, кл. Н 02 М 7/51, 1957.

2.Авторское свидетельство СССР

0 f 489186, кл. Н 02 М 7/515, 1973.

3.Авторское свидетельство СССР № 424281, кл. Н 02 М 5/42,1971.