SU811460A1 - Автономный инвертор - Google Patents

Description

1

Изобретсине относитс  к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в преобразовател х, работающих на индуктивную нагрузку, например на асинхронный двигатель.

Известно устройство защиты от перенапр жений вентильного преобразовател , содерл ащее вспомогательный выпр мительный мост, к зажимам посто нного тока которого подключены накопительный конденсатор и разр дный резистор, а к зажимам перемепного тока точки последовательного соедипени  резисторов и конденсаторов RC-цепочек, которые включены между фазами преобразовател  {. Накопительный конденсатор и разр дный резистор поглощает энергию перенапр жений сети. RC-цепочки поглощают энергию, накопленную в индуктивности питаюпл,ей сети при восстановлении запираюншх свойств вентилей .

Применение такого устройства в преобразовател х с управл емыми вентил ми с двухступенчатой коммутацией, работающих на двигатель, приведет к по влению LC-контуров , в которых будут возбуждатьс  колебательные процессы, что снизит коммутационную устойчивость преобразовател .

Известен автономный инвертор с двухступенчатой коммутацией, содержащий трехфазный рабочий мост на управл емых вентил .х, два коммутирующих управл емых вентил , три коммутирующих конденсатора , включенные выходом рабочего моста и точкой соед1 нени  коммутирующих вентилей, и ограничитель коммутационных перенапр жений, включающий 1еуправл емый мостовой выпр митель, нагруженный на накопительный конденсатор.

Q Полюса неуправл емого выпр мител  соединены через активно-индуктивные цепи с разноименными полюсами рабочего моста 2.

Недостатками 1звестного автономного

инвертора  вл ютс  низка  коммутационна  устойчивость, а также высокие уровни напр л ений, на которых происходит ограничение коммутациоииых перенапр л ений, что  вл етс  следствием отсутстви  демпфировани  ко«1ебательных процессов на втором этапе искусственной коммутации при иереходе тока нагрузки из одной фазы

Б другую.

Известен автономный инвертор 5 3, содержащий т-фазный тиристорный мост, выводы переменного тока которого соединены с соответствующими выводами переменного тока га-фазного диодного моста через коммутирующие конденсаторы, а 0 также два комм -тирующих тиристора.

Целью Jisoopciciiii/i  вл етс  повышение паделчности за счет повышени  коммутационной устойчивости и снижени  коммутационных перенапр жений.

Эта цель достигаетс  тем, что автономный инвертор снабжен демпфирующим резистором , подключепным к выводам посто иного тока диодного моста, св заиным с одноименными выводами посто нного тока тиристорного моста через коммутируюии1е тиристоры, включенные соглаеио с диодами .

Введение демпфирующего резистора позвол ет демпфировать колебательные процессы, что дает возможность увеличить емкость коммутирующих конденсаторов, и снизить величину коммутационных перенапр жений , а также повысить коммутационную устойчивость инвертора. Демпфирующий резистор вводитс  в цепь коммутируюп;их конденсаторов через диодный мост, включенный между коммутируюни1мн тиристорами , что нозвол ет отсекать этот резистор в момент перезар да коммутирующих конденсаторов от контура перезар да, что устран ет потери в этом резисторе.

На чертеже показапа приппипиа;1Ы а  схема автономного инвертора.

Устройство включает управл емые вентили (тиристоры) 1-6, образуюпиге мост 7, коммутирующие управл емые вентили (тиристоры ) 8-9, диодный мост 10, нагруженный на демпфирующий резистор И п собраиный на диодах 12-17, коммутирующие конденсаторы 18-20, включенные между выводами переменного тока тнристорного и диодного мостов.

Выводы посто нного тока диодного моета соединены с одиоиме1П1ыми выводами тиристорного моста через комм}тнруюни1с тиристоры 8-9, включенные согласно с диодами. Нагрузкой автономного инвертора  вл етс  асинхронный электродвигатель 21 с обмотками 22-24 статора.

Автономный иивертор работает следующим образом.

Пусть в начальный момент времени открыты тиристоры 1 и 2 рабочего моста и ток нротекает по цеии - тиристор 1 - обмотка 22 - обмотка 24, тиристор 2. При этом коммутирующие конденсаторы 18-20 зар жены с пол рностью, показанной на чертеже без скобок. Дл  очередной коммутации подаетс  управл юн1ий импульс на коммутирующий тиристор 8. Под ДGЙcтвиe ; предкоммутационпого напр жени  на конденсаторе 18 тиристор 1 заиираетс , и ток, протекающий через открытый тиристор 8, начнет перезар жать коммутирующие конденсаторы 18-20, подготавлива  их дл  последующей коммутации по трем с.юдующим цеп м: а) тиристор 8 - диод 12 - кондепсатор 18 - обмотка - 22 - обмотка 24 - тиристор 2, б) - тиристор 8 - диод - 13 - конденсатор 19 - обмотка 23 - обмотка 24 - тиристор 2; в) тиристор 8 - диод 14 - конденсатор 20 - тиристор 2.

На этом этане ток через демнфпруюн1.ий резистор 1 1 не нротекает, так как диоды 5 15-17 закрыты.

По окончании иерезар да коммутируюпд ,их копдепсаторов 18-20 (пол рность указана в скобках iia чертеже) до заданного уровн  подаетс  управл юпип импульс 0 па тиристор 3.

Под действием напр жени  на конденсаторе 19 тиристор 8 запираетс , а начинаетс  второй этаи искусственной коммутации , характеризующийс  колебательным

5 процессом перехода тока из обмоткн 22 статора в обмотку 23.

Этот переход тока нроисходит с.чедующим образом, в момент отпирани  тиристора 3 ток в обмотке 23 не может увеличитьс  скачком, поэтому часть тока, протекающего через тиристор 3, проходит ио цеп м: тиристор 3 - обмотка 23 - обмотка 24 - тиристор 2, а друга  часть тока нроходггг ио контуру - тнристор 3 - 5 диод 16 - резистор - И - диод 12 - конденсатор 18 - конденсатор 19 - обмотка 22 - обмотка 24 - тиристор 2. Колебательный нроцесс, возникающий в таком контуре, содержащем емкости и индуктивности , благодар  налнчню демифирующ.го резистора 11, будет затухаюпи1м. Процесс закаичиваетс  иолным нереходом тока в контур тиристор 3 - обмотка 23 - обмотка 24 - тиристор 2.

Последуюш,ее включение ти|энсторов моста происходит аналогичпо оннсанЕюму процессу в пор дке пумерации вентилей с поочередным участием коммутирующих тиристоров 8-9. Колебательный процесс перехода тока описываетс  диффереиниальпым уравнением второго пор дка, дл  которого иаимеиьшее значение коммутационных перенанр жений доетигаетс  при величине сопротивлени  демпфирующего резистора 11, равной 0,6-0,8 велнчнны характеристического сопротивлени  контура, образованного одним коммутируюи и.м коидеисатором и одной обмоткой статора.

Дл  снижени  уровн  коммутацио1П1ых перенаир жений и новьппенн  коммутационной устойчивости величина емкости коммутирующих коидеисаторов должиа выбиратьс  нанбо; ьп1ей. Б данном )стройстве величина этой емкости двеличепа благодар  введению демпфируюп1,его резистора.

5 Однако величииа этой емкости ограничена сверху услови ми резонансного самовозбуждени  н не должна иревышать значени , при котором собстве1П а  частота указанного контура лежит ниже значени  частоты 5-7-й гармоники выходного наир женп  ннвертора.

Фор м у л а н 3 о б р е т е н п   Автономный инвертор, содержащий т-фазный тпристорпый мост, выводы перемеиного тока которого соединены через коммутирующие конденсаторы с соответствующими выводами переменного тока т-фазного диодного моста, а также два коммутирующих тиристора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  наД1 ,ежности, он снабжен демпфирующим резистором , подключенным к выводам посто нного тока диодного моста, св занным с одноименными выв®дами посто нного тока тиристорного моста через коммутирующие тиристоры, включенные согласно с диодами .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

СССР

1. Авторское свидетельство 5 Ко 466584, кл. Н 02 М 1/18, 1973.

2.ЭП Реферативный научно-технический сборник «Преобразовательна  техника М., 1976, № 10 (8) С. М. Гардюшкин

и др. «Мощные преобразователи частоты дл  асинхронной машины 3500 квт, 6 кв.

3.Патент Франции .V 2255739, кл. Н 02 М 7/515, 1975.

Claims (1)

1. Автономный инвертор, содержащий m-фазный тиристорный мост, выводы перс811460 ценного тока которого соединены через коммутирующие конденсаторы с соответствующими выводами переменного тока m-фазного диодного моста, а также два коммутирующих тиристора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен демпфирующим резистором, подключенным к выводам постоянного тока диодного моста, связанным с одноименными вывадами постоянного тока тиристорного моста через коммутирующие тиристоры, включенные согласно с диодами.