SU782101A1

SU782101A1 - Single-phase inverter

Info

Publication number: SU782101A1
Application number: SU792711120A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Чибисов; Михаил Иванович Зайцев
Original assignee: Предприятие П/Я А-3692
Priority date: 1979-01-10
Filing date: 1979-01-10
Publication date: 1980-11-23

Description

. (54) ОДНОФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР. (54) SINGLE PHASE INVERTER

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл преобразовани энергии посто нного тока на входе в энергию переменного тока на выходе. Известно устройство дл преобразовани электроэнергии, содержащее источник энергии посто нного тока, к одному из полюсов которого подключена первична обмотка секционного трансформатора по нулевой схеме. Начало и конец первичной обмотки соедИ йены с управл емыми вентил ми. Парал лельно первичной обмотке включен ком мутирующий конденсатор. Ко вторичной обмотке трансформатора подключена на грузка. Дл предотвращени быстрого нарастани тока через конденсатор и его перезар да в устройстве имеетс реактор с двум обмотками: рабочей и обмоткой подмагничивани . Рабоча обмотка подключена между общей точкой соединени управл емых вентилей и другим полюсом источника питани 11 Недостатком этого устройства влЯ етс значительна величина коммутиру ющего конде 1сатора, особенно при пониженных значени х питающего напр жени . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству вл етс Ьд1Е|офазный тиристорный ин- . вертор, содержащий источник посто нного тока, к одному полюсу которогр подключена первична обмотка секционного трансформатора по нулевой схеме . Вторична обмотка соединена с нагрузкой, К началу и концу первичной обмотки подключены последовательные цепи из разделительных диодов и управл емых вентилей. Одноименные электроды управл емых вентилей объединены и к ним подключен дроссель, св занный с другим полюсом источника питани . К средним отводам секционной обмотки трансформатора подключены диоды, другим выводом соединенные с другим полюсом источника питани . В устройстве имеетс коммутирукздйй конденсатор , подключенный параллельно первичной обмотке трансформатора между общими точками соединени электродов разделительных диодов и управл емых вентилей 2. Недостатком этого инвертора вл етс значительна величина коммутирукицего конденсатора, особенно при пониженных значени х питающего апр жени .The invention relates to electrical engineering and can be used to convert direct current energy at the input to alternating current energy at the output. A device for converting electric power is known, which contains a source of direct current energy, to one of the poles of which the primary winding of a sectional transformer is connected according to a zero circuit. Beginning and end of the primary winding of the yen with controlled valves. Parallel to the primary winding included switching capacitor. The secondary winding of the transformer is connected to the load. In order to prevent a rapid increase in the current through the capacitor and its recharge, the device has a reactor with two windings: a working winding and a biasing winding. The operating winding is connected between the common connection point of the controlled valves and the other pole of the power source. 11 The disadvantage of this device is the significant value of the switching terminal of the 1sator, especially at lower values of the supply voltage. The closest in technical essence to the proposed device is bd1E | phase thyristor in-. A power source containing a source of direct current, to the same pole of which the primary winding of the section transformer is connected according to the zero circuit. The secondary winding is connected to the load. To the beginning and the end of the primary winding, serial circuits of isolation diodes and controlled valves are connected. The same electrodes of the controlled valves are combined and a choke connected to the other pole of the power source is connected to them. Diodes are connected to the middle taps of the sectional winding of the transformer, with another terminal connected to the other pole of the power source. The device has a commutator capacitor connected in parallel to the primary winding of the transformer between the common points of connection of the electrodes of the separation diodes and controlled valves 2. The disadvantage of this inverter is the significant commutator capacitor value, especially at low values of the supply voltage of apr.

цель изобретени - улучшение энергетических показателей.The purpose of the invention is to improve the energy performance.

Дл достижени поставленной цели в однофазном инверторе, содержащем трансформатор, первична обмотка которого выполнена секционной и подключена средним выводом к положительному входному выводу, а KOHuaMH к отсекакадим диодам, последЬйафёльно с каждым из которых включен тиристор причем катоды последних объединены и через дроссель подключены К отрицательному входному выводу, св занно через диоды с точками соединени секций указанной первичной обмотки трансформатора, вторична обмотка которого подключена к выходным выводам а между точками соединени диодов с тиристорами включен коммутирующий конденсатор, трансформатор снабжен дополнительной вторичной обмоткой, подключенной параллельно коммутирующему конденсатору.To achieve this goal, in a single-phase inverter containing a transformer, the primary winding of which is sectional and connected with an average output to the positive input output, and KOHuaMH to the cut-off diodes, the last of which is connected to each of the thyristors and the cathodes of the latter are combined and through a choke connected to the negative input terminal connected through diodes to the points of connection of sections of the primary transformer primary winding, the secondary winding of which is connected to the output terminals a between ami compounds diodes with thyristors switched capacitor switching, a transformer provided with an additional secondary winding connected parallel to the switching capacitor.

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

Устройство содержит источник 1 посто нного тока, к положительному выт воду которого подключена по нулевой схеме первична обмотка 2 трансформатора 3, разделенна на секции 4-7. Силовые тиристоры 8 и 9 соединены анодами с первичной обмоткой 2 трансформатора 3 через отсекающие диоды 10 и 11 и включаютс поочередно при подаче по определенному алгоритму управл ющих импульсов от системы управлени . Коммутирующий конденсатор 12 включен между анодами тиристоров 8 и 9, параллельно ему подсоединена дополнительна обмотка 13, котора зар жает коммутирующий конденсатор 12 до оптимального допустимого напр жени . Наличие диодов 10 и 11 делает работу инвертора более устойчивой, так как при случайном насыщении транформатора 3 они преп тствуют разр ду коммутирующего конденсатора 12, который выключает ранее провод щий тиристор и после его запирани подде рживает на нем в течение определенного времени отрицательное напр жение . К отрицательному выводу источника питани подключен дроссель 14, который преп тствует мгнЬвенному перезар ду конденсатора 12. Крива выходного напр жени формируетс на вторичной обмотке 15 трансформатора 3, к которой подключена нагрузка 16 К промежуточным отводам первичной обмотки 2 трансформатора 3 подключены диоды 17 и 18, через которые в источник 1 питани происходит возврат реактивной энергии, накопленной в индуктивной нагрузке и реактивных элементах инвертора.The device contains a source of direct current 1, the positive winding of which is connected according to the zero circuit to the primary winding 2 of the transformer 3, divided into sections 4-7. The power thyristors 8 and 9 are connected by anodes to the primary winding 2 of transformer 3 through cut-off diodes 10 and 11 and are switched on alternately when applying control pulses according to a certain algorithm from the control system. A switching capacitor 12 is connected between the anodes of the thyristors 8 and 9, and an additional winding 13 is connected in parallel with it, which charges the switching capacitor 12 to an optimum allowable voltage. The presence of diodes 10 and 11 makes the operation of the inverter more stable, since if the transformer 3 is accidentally saturated, they prevent the discharge of the switching capacitor 12, which turns off the previously conducting thyristor and after it is locked, it maintains a negative voltage on it. A negative choke 14 is connected to the negative output of the power source, which prevents the capacitor 12 from overheating immediately. An output voltage curve is formed on the secondary winding 15 of the transformer 3, to which the load 16 is connected. To the intermediate leads of the primary winding 2 of the transformer 3 diodes 17 and 18 are connected, through which are returned to the power source 1 of the reactive energy accumulated in the inductive load and the reactive elements of the inverter.

Работа устройства осуществл етс следующим образом.The operation of the device is as follows.

Пусть в некоторый момент времени импульсы управлени поступают на тиристор 8, тогда плюс источника 1 питани прикладываетс к секци м 4 и 5 первичной обмотки 2. Конденсатор - 12 зар жаетс в точках (а) - минус, а точке (б) - плюс до величины удвоенного напр жени источника 1 питани , в следующий момент времени поступает импульс управлени на тиристор 9. Конденсатор 12, разр жа сь вLet the control pulses arrive at the thyristor 8 at some time, then the plus of the power supply 1 is applied to sections 4 and 5 of the primary winding 2. The capacitor - 12 is charged at points (a) - minus, and (b) - plus up to the doubled voltage of the power source 1, the next moment of time receives a control pulse to the thyristor 9. The capacitor 12, is discharged into

контуре, образованном двум провод щими тиристорами, выключает тиристор 8, после чего начинаетс перезар д коммутирующего конденсатора 12 до напр жени противоположной пол рности, и в момент прихода очередного импульса управлени на соответствующий тиристор, процессы в устройстве повтор ютс . Следовательно , путем поочередного переключени A circuit formed by two conducting thyristors turns off the thyristor 8, after which the recharging of the switching capacitor 12 to the voltage of opposite polarity begins, and at the moment of the arrival of the next control pulse to the corresponding thyristor, the processes in the device are repeated. Consequently, by alternately switching

0 тиристоров 8 и 9 на вторичной обмотке 15 трансформатора 3 получаем переменное напр жение. Дополнительна обмотка 13 зар жает коммутирующий конденсатор 12 до оптимального допустимого напр жени , что позвол ет0 thyristors 8 and 9 on the secondary winding 15 of transformer 3, we obtain an alternating voltage. The additional winding 13 charges the switching capacitor 12 to an optimal allowable voltage, which allows

эффективно использовать коммутирующий конденсатор 12 по напр жению и повысить коммутирующую способность инвертора .use the switching capacitor 12 efficiently and increase the switching capacity of the inverter.

Подключение дополнительной обмотки трансформатора к коммутирующему конденсатору позвол ет увеличить зар дное напр жение на нем, и, следовательно , повысить коммутационную способность, котора пропорциональна квадрату амплитуды напр жени на конденсаторе, а также она позвол ет эффективнее использовать коммутирующий конденсатор по напр жению и тем 0 самым снизить массогабаритные показатели инвертора.Connecting an additional winding of a transformer to a switching capacitor allows increasing the voltage across it, and therefore increasing the switching capacity, which is proportional to the square of the amplitude of the voltage across the capacitor, and also makes it possible to more effectively use the switching capacitor by voltage and 0 reduce the weight and dimensions of the inverter.

Claims

1. Aranchy G.V., Zheuerov G. G., Epstein I. I. Thyristor frequency converters for adjustable electric drives. -M. , Energy, with. 69; FIG. 4-1b.

2. Sources of power supply on polupovodnik devices. Ed, Dodika s. D. and Halperin E.I. M.,

Soviet Radio, 1969, p. 282,

FIG. 16