SU811457A1 - Тиристорный инвертор напр жени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к иреобразова .тельной технике, в частности к устройствам преобразовани  посто нного тока в пере1 1еиный .

Известные схемы тиристорных инверторов напр жени  не обеспечивают достаточно высокой устойчивости коммутаиии в широком диапазоие частот и нагрузок 1-4.

Цель изобретени  - повышение устойчивости коммутации.

Эта цель достигатес  тем, что первичиа  обмотка коммутирующего трансформатора выполиеиа из двух последовательно соедннеиных секций, cв зaнFIЫX через коммутируюшие тиристоры с выводами вспомогательного источника, причем средн   точка первичной общ)ткн через конденсатор соединена с общим выводом основного и вспомогательного источников иитани .

На чертел-се изображена электрическа  схема предлагаемого устройства.

Тиристорный инвертор может быть выполнен по однофазной, трехфазной или многофазной схемам.

В качестве конкретного примера иа чертеже иоказан трехфазный тиристорный инвертор , выполненный по щестиилечиой мостовой схеме.

Устройство содержит силовые тиристоры 1 и 2, коммутирующие тиристоры 3 и 4, обратный мост на полунроводииковых диодах 5 и 6, служащий дл  рекуперации реактивной эиергии нагрузкн в сеть, коммутирующие трансформаторы 7 и коидеисаторы 8.

Устройство, состо щее из коммутирующих тиристоров, коммутирующего трансформатора и конденсатора и имеющеес  в каждой фазе, представл ет собой узел коммутаиии. Его иазиачеиие сводитс  к выключеииро оснавных тиристоров имиульсами обратного иапр жени . Импульсные коммутирующие трансформаторы 7 включены между основными тиристорами 1 и 2 каждой фазы своей вторичной обмоткой. Средине точки вторичных обмоток через обратный мост иа полунроводниковых диодах 5 и 6 иодключеиы к зажимам источиика питаии  инвертора. Начало и конец первичных обмоток соединены последовательно с коммутирующими тиристорами 3 и 4, подключеииыми к зажимам источника иовьииеииого иапр жени  Е в провод щем

направлении. Средние точки первичных обмоток через конденсаторы 8 соедииены с отрицательным зажимом источника повышенного иапр женн . Кроме того, первичные обмотки с целью исключени  иереиапр жеиий на тиристорах 3 и 4 заигуитированы последовательно соединенными полупроводниковым диодом 9 и резистором 10.

Нагрузкой инвертора служит трехфазный асинхронный двигатель. РГнвертирование напр жени  питани  осуществл етс  переключением основных тиристоров анодной 1 и катодной 2 групп. Выходное фазное напр жение инвертора имеет ступенчатую форму с уровн ми соответственно 0; Г/З; 1/2; 2/3 от величины нанр жени  питани . Период выходного напр жени  разбит на 64 интервала. Между включением и выключением тиристоров анодной и катодной групп делаетс  пауза, равна  1/64 периода выходного напр жени . Это необходимо дл  предотвращени  коротких замыканий в моменты коммутации основных тиристоров . Кроме того, дл  увеличени  надежности в моменты принудительной коммутации, когда наиболее велик уровень собственных помех инвертора, на основные тиристоры, уже ранее включенные, снова подаютс  импульсы включени .

Существенным моментом в работе инвертора  вл етс  процесс принудительной коммутации, т. е. процесс выключени  основных тиристоров. Особенностью инвертора  вл етс  наличие зазора в сердечнике коммутирующего трапсформатора. Величина зазора определ етс  мощностью инвертора , т. е. величиной тока, потребл емого нагрузкой. Причем зазор рассчитывают так, чтобы магнитна  индукци  сердечиика коммутирующего трансформатора при максимальном токе нагрузки равн лась примерно ноловине величины магнитной индукции насыщени  материала сердечника.

Ниже рассматривают работу узла коммутации дл  одной фазы инвертора, так как в других фазах нроцессы идентичны (см. фиг. 1). Пусть включен тиристор 1 (тиристор 2 выключен); чтобы его выключить включаетс  тиристор 3. При этом происходит зар д конденсатора 8 через первичную обмотку 11 коммутирующего трансформатора 7 от источника повьиненного напр лсенн  Е, где Е (). По достижении током зар да коиденсатора 8 величины, меньщей тока удержани  тиристора 3, носледний выключаетс . Энерги  магнитного пол , запасенна  в нндуктивности обмотки 1 рассеиваетс  иа резисторе 10, включенном параллельно первичным обмоткам 11 и 12 через полупроводниковый диод 9. Во вторичпой обмотке 13 коммутирующего тиристора иаводитс  импульсна  ЭДС, нанравленна  встречно току нагрузки, что и приводит к выключению тиристора 1.

Пмпульсиа  ЭДС обратной пол рности наводитс  также в обмотке 14, что надежно предохран ет тиристор 2 от самовключений во врем  коммутацин тиристора 1. Использование источника повыщенного напр жени  позвол ет получить амнлитуду импульса ЭДС, в несколько раз превосход щую величину напр жени  источника

гн1тани . В результате этого на все врем  коммутан.ин к запираемому тиристору приложеио обратное напр  сение, что приводит к уменьшению времени выключени  тиристора и увеличению надежности коммутации . Аналогнчные нроцессы сонровождают выключение тиристора 2. Импульсна  ЭДС в этом случае образуетс  за счет разр да конденсатора 8 через обмотку 12 и откры0 тый тиристор 4.

Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества.

Генератор коммутирующих импульсов малочувствителен к обратному воздействию

5 силовой цепи.

При выключении тиристоров в каждой фазе инвертора импульс обратного напр жени  подаетс  одновременно и на последовательпо с ними соединенные тиристоры

0 анодной или катодной групп. Это позвол ет увеличить надежность в работе в нереходные коммутационные периоды.

Дл  выключени  л-юбого силового тиристора достаточно на первичную обмотку

5 коммутирующего трансформатора подать имнульс напр жени  только одной (положительной ) пол рности.

Отсутствуют выбросы в кривой вы.ходного напр жени , так как ток в обмотках

Q асинхронного двигател  непрерывен.

Фор м Л л а и 3 о б р е т е п и  

Тиристорный инвертор напр жени , содержащий в каждой фазе два основных тиристора, последовательно соедииенных через вторичные полуобмотки коммутирующего трансформатора, нервична  обмотка которого подсоединена к генератору коммутирующих импульсов, подключенному к вспомогательному источнику нитани , отрицательный вывод которого св зан с тем же выводом основного источника, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью новыщени  устойчивости коммутации, первична  обмотка коммутирующего трансформатора выполнена из двух последовательно соединениых секций, св занных через коммутирующие тиристоры с выводами вспомогательного

источника, причем средн   точка первичной обмотки через конденсатор соединена с общим выводом источников.

55Источники информации,

прин тые во внимание нри экснертизе

1. Авторское свидетельство СССР Хо 385380, кл. Н 02 М 5/42, 23.04.71. 60 2. Авторское свидетельство СССР jVo 350111, кл. Н 02 М 5/42, 06.07.70.

3.ЭЙ ВИНИТИ, сер. «Электрические мащины и аппараты, 1974, вып. 21, с. 24.

4.Японский патепт N 21088, кл. 5606, 65 опубл. 1967.

Claims (1)

1. Фор м у л а и з о б р е т е и и я

   35 Тиристорный инвертор напряжения, содержащий в каждой фазе два основных тиристора, последовательно соединенных через вторичные полуобмотки коммутирующего трансформатора, первичная обмотка которого подсоединена к генератору комму⁴⁰ тирующих импульсов, подключенному к вспомогательному источнику питания, отрицательный вывод которого связан с тем же выводом основного источника, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения ус45 тойчивости коммутации, первичная обмотка коммутирующего трансформатора выполнена из двух последовательно соединенных секций, связанных через коммутирующие тиристоры с выводами вспомогательного

   50 источника, причем средняя точка первичной обмотки через конденсатор соединена с общим выводом источников.