SU845245A1 - Автономный инвертор - Google Patents

Description

(54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

I

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано , в частности, дл  частотного управлени  электродвигател ми.

Известны автономные инверторы, выполненные по мостовой схеме, содержащие основные тиристоры, соединенные последовательно через коммутирующие дроссели со средней точкой, коммутирующие конденсаTopw и обратные диоды. Однако в этих схемах увеличение емкости коммутирующих конденсаторов с учетом пусковых токов ведет к увеличению коммутационных потерьС1 ЗЛ.

Целью изобретени   вл етс  расщирение Пределов регулировани  напр жени  питани  инвертора.

Это достигаетс  тем,- что согласно последовательно с основными тиристорами со стороны источника питани  включены дополнительные диоды, а точки соединени  каждой пары основных тиристоров и дополнительных диодов соединены с полюсами подзар дного источника через подзар дные диод и тиристор, точки соединени  которых через дополнительные конденсаторы соединены со средней точкой коммутирующего дроссел .

Применение вспомогательного источника питани  и диодов, включенных между полюсами источника питани  и основными тиристорами , обеспечивает во врем  пуск на

5 коммутирующих конденсаторах напр жение большее, чем напр жение основ(ного ис точника питани , что увеличивает коммутирующую способность конденсаторов и тем самым позвол ет расширить диапазон

fO регулировани  напр жени  6es увеличени  емкости коммутирующих конденсаторов.

Применение вспомогательных диодов и тиристоров позвол т при достижении установивщегос  режима отключать часть коммутирующих конденсаторов и тем самым

15 существенно уменьшить коммутационные потери.

На чертеже приводитс  принципиальна  схема трехфазного автономного кнвертора .

Схема построена из трех полумостовых

20 групп, кажда  из которых в этой схеме соответствует одной фаз%. Перва  фаза содержит основные тиристоры 1 и 2, подзар дные тиристоры 3 и 4, основные коммутирующие конденсаторы 5 и 6, дополнительные коммутирующие конденсаторы 7 и 8,обратные диоды 9 и 10, дополнительные диоды 11, 12, нодзар дные диоды 13, 14 и дроссель 15 со средней точкой.

Тиристор 1 соединен с дросселем 15 катодом и тиристор 2 - анодом, конденсаторы 5 и 6 включены между средней точкой дроссел  15 и анодом тиристора 1 и катодом тиристора 2, обратные диоды 9 и 10 включены между средней точкой дроссел  15 и полюсами основного источника питани  16.

Анод тиристора 1 соединен через дополнительный диод 11 с плюсом основного источника питани  17, катод тиристора 2 через дополнительный диод 12 соединен с минусом основного источника 16. Дополнительный конденсатор 7 соединен со средней точкой дроссел  15 и через подзар дный диод 13 с точкой соединени  тиристора 1 и конденсатора 5. Дополнительный конденсатор 8 соединен со средней точкой дроссел  и через подзар дный диод 14 с точкой соединени  тиристора 2 и конденсатора 6. Анод диода 13 соединен с катодом подзар дного тиристора 3, анод которого соединен с плюсом подзар дного источника питани  17, а катод диода 14 соединен с анодом подзар дного тиристора 4, катод которого соединен с минусом источника питани  17. Управл ющие электроды тиристоров 1 и 2 соедидинены с блоком управлени  18, управл ющие электроды тиристоров 3 и 4 с блоком 19 формировани  импульсов управлени  тиристоров , выход блока управлени  18 соединен при этом с входом блока формировани  19, а выход схемы формировани  соединен с блоком 20 сн ти  сигналов управлени  с подзар дных тиристоров при достижении установившегос  режима (датчик тока).

Втора  фаза инвертора состоит из основных тиристоров 21, 22, подзар дных тиристоров 23, 24, основных коммутирующих конденсаторов 25, 26, дополнительных коммутирующих конденсаторов 27, 28, обратных диодов 29, 30, дополнительных диодов 31, 32, подзар дных диодов 33, 34 и дроссел  35 со средней точкой.

Треть  фаза инверторе, состоит из основных тиристоров 36, 37, подзар дных тиристоров 38, 39, основных коммутирующих конденсаторов 40, 41, дополнительных конденсаторов 42, 43 обратных диодов 44, 45, дополнительных диодов 46, 47, подзар дных диодов 48, 49, и дроссел  50 со средней точкой. Соединени  элем нтов второй и третьей фаз аналогичны соединени м элементов первой фазы. Нагрузка подключаетс  к средним точкам дросселей 15, 35, 50.

Устройство работает следующим образом .

Основные тиристоры преобразовател  включаютс  в последовательности 1-37, 21-2-36-22 управл ющими импульсами,

формирующимис  в блоке управлени  18 из импульсов задающего генератора. Включение каждого следующего тиристора в последовательности происходит со сдвигом на 60°. Врем  включенного состо ни  каждого основного тиристора составл ет 180°. Подзар дные тиристоры включаютс  импульсами от блока 19, причем одновременно включаютс  оба вспомогательных тиристора данной фазы в последовательности 3-4, 38-39, 23-24, со сдвигом относительно включени 

основных тиристоров той же фазы на 120°. Импульсы управлени  подзар дными тиристорами формируютс  из выходных импульсов блока управлени  18Г.

Рассмотрим работу схемы, начина  с момента , когда в анодной группе основных тиристоров включен тиристор 1, а в катодной- тиристоры 22 и 37. Ток нагрузки от положительного полюса основного источника питани  16 проходит через диод 11, тиристор 1, верхнюю половину дроссел  15, первую и третью фазы нагрузки, верхнюю половину дроссел  50, тиристор 37, диод 47 к отрицательному полюсу источника питани  16. При этом конденсаторы 6, 25 и 40 зар жаютс  до напр жени , близкого к напр жению основного источника питани  в течение времени, соответствующего 120° от момента включени  соответствующего основного тиристора. В момент времени, соответствующий 120° от момента включени  тиристора 22 включаютс  подзар дные тиристоры 23 и 24. При этом от источника питани  17 зар жаетс  конденсатор 27 н дозар жаетс  конденсатор 25 до напр женни , близкого к напр жению вспомогательного источника питани .

Подзар дные тиристоры 23 и 24 выключаютс  как только ток зар да конденсаторов становитс  меньще тока удержани . В момент включени  основного тиристора 21 и верхней половине дроссел  35 прикладываетс  напр жение конденсаторов 25 и

27; такое же напр жение индуктируетс  в нижней половине дроссел  35. Анод тиристора 22 оказываетс  под потенциалом, близким к потенциалу минус 2Unoa i., а катод этого тиристора под потенциалолгблизким к минус UOCM- Таким образом к тиристору 22

приложено напр жение, равное разности 2 Ueoji.-UOCH. в обратном направлении и тиристор 22 выключаетс . Энерги , запасенна  в верхней половине дроссел  35, рассеиваетс  в контуре: верхн   половина дроссел  35, диод 29, диод 31, тиристор 21.

Ток нагрузки проходит от источника питани  16 через диод 31, тиристор 21, верхнюю половину дроссел  35, вторую и третью фазы нагрузки, нижнюю половину дроссел  50, тиристор 37 и диод.47. Конденсатор 26 зар жаетс  до напр жени , близкого к напр жению основного источника, затем дозар жаетс , а конденсатор 28 зар жаетс  до напр жени , близкого к Uieei, и т.д. До момента времени, пока происходит

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Автономный инвертор, содержащий основной и подзарядный источники питания, в каждой фазе полумостовые вентильные груп⁵ пы, каждая из которых состоит из двух основных тиристоров, последовательно соединенных через дроссель со средней точкой, обратных диодов, двух коммутирующих конденсаторов, включенных между указанной ₁₀ средней точкой дросселя и анодом и катодом основных тиристоров, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов регулирования напряжения, согласно последовательно с основными тиристорами со стороны, источника питания включены дополни15 тельные диоды, а точки соединения каждой пары основных тиристоров и дополнительных диодов соединены с полюсами подзарядного источника через подзарядный диод и тиристор, точки соединения которых через дополнительные конденсаторы соединены со средней точкой коммутирующего дросселя.