SU888306A1 - Three-phase inverter - Google Patents

Three-phase inverter Download PDF

Info

Publication number
SU888306A1
SU888306A1 SU802879275A SU2879275A SU888306A1 SU 888306 A1 SU888306 A1 SU 888306A1 SU 802879275 A SU802879275 A SU 802879275A SU 2879275 A SU2879275 A SU 2879275A SU 888306 A1 SU888306 A1 SU 888306A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
current
bridge
choke
inverter
thyristor
Prior art date
Application number
SU802879275A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Исай Израйлевич Кантер
Никита Петрович Митяшин
Иван Иванович Артюхов
Сергей Федорович Степанов
Original Assignee
Саратовский политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Саратовский политехнический институт filed Critical Саратовский политехнический институт
Priority to SU802879275A priority Critical patent/SU888306A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU888306A1 publication Critical patent/SU888306A1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Description

tt

Изобретение относитс  к силовой преобразовательной технике и может быть применено дл  электроснабжени  на повышенных частотах потребителей с резко измен ющейс  нагрузкой.The invention relates to power converter technology and can be applied to power supply at higher frequencies of consumers with drastically changing load.

Известен трёхфазный инвертор, содержащий тиристорный мост, к выводам переменного тока которого через дроссели подключены обратный диодный мост 13- )есткость внешней характеристики такого преобразовател  достигаетс  за счет больших пиковых токов тиристоров и диодов, в режимах , близких к холостому хоДу. Кроме того, наличие трех дросселей в цепи силовой обратной св зи усложн ют устройство и увеличивает его габариты .A three-phase inverter containing a thyristor bridge is known, to the AC terminals of which a reverse diode bridge 13-) is connected through chokes. The external characteristic of such a converter is achieved by large peak currents of the thyristors and diodes in modes close to idle. In addition, the presence of three chokes in the power feedback circuit complicates the device and increases its dimensions.

Известен также инвертор, содержащий входной дроссель, мост основных тиристоров и установленный на его выходе вентильно-конденсаторный мост замкнутый на дроссель 2. Недостатком этого инвертора  вл етс  большоеAlso known is an inverter containing an input choke, a bridge of main thyristors and a valve-capacitor bridge mounted at its output closed to the choke 2. The disadvantage of this inverter is a large

количество управл емых вентилей в регулирующем устройстве, случайное перекрытие которых приводит к сраву инвертировани .the number of controlled valves in the control device, the accidental overlapping of which leads to an inversion.

Подключение вентильно-конденсаторного моста к выходным зажимам инверторного моста через дополнительные конденсаторы 31 позвол ет повысить надежность устройства, однако не устран ет такой недостаток, как об за10 тельное соединение коммутирующих конденсаторов в звезду, что в р де случаев  вл етс  нежелательным.Connecting the valve-capacitor bridge to the output terminals of the inverter bridge through additional capacitors 31 improves the reliability of the device, but does not eliminate the disadvantage of closing the switching capacitors in a star, which is undesirable in some cases.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению  вл етс  трехфазный инвертор i, содержащий тиристорный мост, св занный с входными выводами через дроссель фильтра, коммутирующие конденсаторы, подключенные между выводами переменного тока тиристор20 ного моста, а также мост обратных диодов, выводы переменного тока которого соединены с выводами переменного тока тиристорного моста, вывлды fiocTOflHHoro тока через регулирующие дроссели подключены к вывода посто нного тока тиристорного моста . Указанный инвертор обладает жест кой внешней характеристикой и устой чивостью при работе на двигательную нагрузку. Однако наличие моментов з корачивани  регулирующих дросселей цепочками последовательно соединенных диода и тиристора приводит к ув личению среднего тока вентилей, сни жение КПД устройства и ограничению его частотного диапазона. Целью изобретени   вл етс  повышение КПД и расширение частотного диапазона инвертора. Цель достигаетс  тем, что трехфазный инвертор, содержащий подключенный ко входным выводам через дро сель фильтра тиристорный мост, выво ды переменного тока которого соединены с выходными выводами и через коммутирующие - между собой, и св заны с выводами переменного тока моста обратных дкодов, подключенного . выводами посто нного тока через регулирующие дроссели к выводам посто нного тока тиристорного моста, снабжен дополнительными коммутирующими- конденсаторами, включенными попарно-последовательно между выводами переменного тока тиристо ного моста, а выводы переменного ток моста обратных диодов подключены к точкам соединени  дополнительных ком мутирующих конденсаторов соответствующих пар. На фиг. 1 приведена .принципиальна  электрическа  схема инвертора; на фиг. 2 - векторна  диаграмма, графики тока и напр жений, по сн ющие его работы; на фиг. 3 возможный вариант схемы инвертора. Трехфазный инвертор содермсит тиристорный мост 1-6, св занный с вход ными выводами через дроссель фильтр 7, коммутирующие конденсаторы 8-16, подключенные между выводами переменного тока тиристорного моста 1-6 а также мост обратных диодов 17-22, ,выводами посто нного тока через регулирующие дроссели 23, 2, подключенные к выводам посто нного тока т ристорного моста 1-6. Конденсаторы 8-13 образуют емкостный делитель на пр жени , содержащий в каждой фазе соединенные конденсаторы 8-9, 10-11 12-13, общие точки которых подключе ны к соответствунхцим выводам Г|еременного тока моста обратных диодов 17-22. Работу инвертора рассмотрим на том интервале, на котором провод т ток тиристоры 2 и 3. В начале этого интервала тиристор 2 включаетс  и падает на диоды 18, 20, 22 черкез дроссель Z напр х ени  , ° ответственно. Из векторной диаграммы (фиг. 2 а) следует, что напр жение ирд в момент коммутации положительно, если угол запирани  з О, положительно , если fS , а и|з; положительно , если (Ь 6П Выбор угла (ig определ етс  соотношением величин конденсаторов емкостного делител  8-12, причем изменением Ро можно достигнуть различной жесткости внешней характеристики инвертора при прочих равных услови х. Так как аноды диодов 18, 20, 22 соединены друг с другом, то включитс  тот диод, напр жение на катоде которого в мо-; мент коммутации минимально.Рассмотрим тот случай, когда|i 60°, а угол о настолько мал, что в момент 0 0, .8 этом случае включитс  диод 20 и образуетс  цепь, состо ща  из дроссел  2, тиристора 2, диода 20 и конденсаторов 8, 9 и ТО. Под действием напр жени  через регулирующий дроссель 2 будет развиватьс  ток124(йиг. 2,6). При 9 7 чзпр жение идр. станет равным , поэтому включитс  диод 22, а диод 20 выключитс . Ток через дроссель будет нарастать, пока . Затем при ток ij будет уменьшатьс  до тех пор, пока при станет равным нулю. Существенно, что ток i спадает под действием напр жени  U по амплитуде меньшего, чем напр жение , под действием которого этот ток разгон етс . Предложенна  схема инвертора выгодно отличаетс  от известной прежде всего отсутствием моментов закорачивани  регулирующих дросселей, так как диоды и тиристоры соединены через конденсаторы, и, следовательно, кака  бы пара тиристоров и диодов ни работала , регулирующий дроссель всегда будет включен через емкостную цепь, образованную конденсаторной батареей. Это дает возможность повысить КПД устройства и расширить его частотный диапазон. Зат жка импульса тока через регулирующий дроссель позвол ет при одинаковом стабилизирующем эффектеThe closest to the proposed invention is a three-phase inverter i, which contains a thyristor bridge connected to the input terminals through a filter choke, switching capacitors connected between the alternating current terminals of the thyristor bridge, and a reverse diode bridge, the alternating current terminals of which are connected to the alternating current terminals the current of the thyristor bridge, the current fiocTOflHHoro of the current through the regulating chokes are connected to the output of the direct current of the thyristor bridge. The specified inverter possesses a rigid external characteristic and stability when operating on the motor load. However, the presence of moments of turning the regulating chokes by chains of series-connected diode and thyristor leads to an increase in the average valve current, a decrease in the efficiency of the device and a limitation of its frequency range. The aim of the invention is to increase the efficiency and expansion of the frequency range of the inverter. The goal is achieved by the fact that a three-phase inverter containing a thyristor bridge connected to the input pins, the AC pins of which are connected to the output pins and through the commutating ones to each other, and connected to the AC pins of the reverse dc bridge connected. direct current pins through regulating chokes to the direct current pins of the thyristor bridge are equipped with additional switching capacitors connected in pairs in series between the alternating current pins of the thyristor bridge and the alternating current pins of the reverse diode bridge are connected to the connection points of the additional commutating capacitors of the corresponding pairs . FIG. 1 shows the basic electrical circuit of the inverter; in fig. 2 - vector diagram, graphs of current and voltage, explaining his work; in fig. 3 possible variant of the inverter circuit. A three-phase inverter sodermsite thyristor bridge 1-6 connected to the input terminals through a choke filter 7, switching capacitors 8-16 connected between the AC terminals of the thyristor bridge 1-6, and a reverse diode bridge 17-22, DC terminals through control throttles 23, 2, connected to the DC terminals of the histristic bridge 1-6. Capacitors 8–13 form a capacitive divider for the voltage, containing connected capacitors 8–9, 10–11 12–13 in each phase, the common points of which are connected to the corresponding conclusions of the G | alternating current of the reverse diodes 17–22. The operation of the inverter will be considered on the interval in which thyristors 2 and 3 are flowing. At the beginning of this interval, thyristor 2 turns on and falls on diodes 18, 20, 22 Circassian choke Z voltage, ° responsibly. From the vector diagram (Fig. 2a), it follows that the voltage Id at the time of switching is positive, if the angle is locked, O is positive, if fS, a and | z; positively, if (L 6P Selection of the angle (ig is determined by the ratio of the capacitors of the capacitive divider 8-12, and by varying Ro it is possible to achieve different rigidity of the external characteristics of the inverter under other equal conditions. Since the anodes of the diodes 18, 20, 22 are connected to each other then the diode is turned on, the voltage on the cathode of which is at the moment; the switching moment is minimal. Consider the case when | i is 60 ° and the angle o is so small that at time 0 0, .8 this case the diode 20 turns on and a circuit consisting of Drossel 2, thyristor 2, diode 20 and cond Disconnectors 8, 9, and TO. Under the action of voltage, a regulating choke 2 will develop a current 124 (2.6.). increase when. Then with current ij it will decrease until it becomes zero, it is essential that current i decreases under the action of voltage U in amplitude less than the voltage under which this current accelerates. The proposed inverter circuit favorably differs from the primarily known lack of shorting moments of the regulating chokes, since the diodes and thyristors are connected via capacitors, and therefore, whatever the pair of thyristors and diodes worked, the regulating choke will always be connected through a capacitive circuit formed by a capacitor battery. This makes it possible to increase the efficiency of the device and expand its frequency range. Closing a current pulse through a regulating choke allows, with the same stabilizing effect

улучшить использование по току вентиль-, него оборудовани  схемы.improve the current use of the valve, its circuit equipment.

Дл  подтверждени  сказанного сравним кривую тока одного из регулирующих дросселей в известном устройстве МХфиг.2,в и данной схеме (фиГо 2,б). В схеме инвертора fij,регулирующий дроссель подключаетс  параллельно коммутирующему конденсатору на врем , соответствующее углу запирани  |Ь . При этом регулирующий дроссель воспринимает некоторую долю реактивной мощности конденсаторной батареи. Далее дроссель закорачиваетс  через тиристор и диод сам на себ , при этом накопленна  в нем энерги  рассеиваетс  на внутреннем сопротивлении вентилей и активном сопротивлении самого дроссел  в течение времени соответствующего углу ft . Величина среднего тока Dejj через регулирующий дроссель св зана, таким образом, с его внутренним сопротивлением RC.M величиной реактивной мощности д Q, подлежащей компенсации, следующей приближенной формулойTo confirm what has been said, let us compare the current curve of one of the control chokes in the known MHFig device 2, c and in this scheme (Fig.2, b). In the inverter circuit fij, the control choke is connected in parallel with the switching capacitor for the time corresponding to the locking angle | b. In this case, the regulating choke perceives a certain fraction of the reactive power of the capacitor bank. Further, the choke is short-circuited through the thyristor and the diode itself, while the energy accumulated in it is dissipated on the internal resistance of the valves and the active resistance of the throttle itself during the time corresponding to the angle ft. The average current Dejj through the regulating choke is thus connected with its internal resistance RC. M reactive power value q Q to be compensated by the following approximate formula

:SF: - ° Отсюда следует, что стабилизаци  достигаетс  за счет активных потерь в цеп х регулирующих дросселей.: SF: - ° From this it follows that stabilization is achieved through active losses in the control chokes.

В данной схеме ток регулирующего дроссел  разгон етс  и сводитс  к нулю под действием знакопеременного напр жени , снимаемого попеременно с различных точек подключени  конденсаторной батареи. В результате этого величина среднего тока регулирующих дросселей определ етс  индуктивностью дроссел , углом (Ъ и величиной компенсируемой реактивной мощностиIn this scheme, the regulating throttle current is accelerated and reduced to zero under the action of alternating voltage, taken alternately from different connection points of the capacitor bank. As a result, the average current of the control chokes is determined by the inductance of the throttles, the angle (b, and the magnitude of the reactive power to be compensated

д 0. Поэтому величина R., может быть сделана сколь угодно малой и, следовательно , сколь угодно малыми могут быть сделаны потери в цепи дросселей .d 0. Therefore, the value of R. can be made arbitrarily small and, therefore, losses in the choke circuit can be made arbitrarily small.

Claims (2)

1. Авторское свидетельство СССР № 156230, кл. Н 02 М 7/00, 19б2. 1. USSR author's certificate No. 156230, cl. H 02 M 7/00, 19b2. 2. Авторское свидетельство СССР № 412660, кл. Н 02 М 5/+2 1971.2. USSR author's certificate No. 412660, cl. H 02 M 5 / + 2 1971. Зо Авторское свидетельство СССР № 522537, кл. Н 02 Н 7/5.15, 1976.So USSR Copyright Certificate № 522537, class. H 02 H 7 / 5.15, 1976. 4, Кантер И. И. Статические преобразователи частоты Саратов. Изд-во СГУ, 1966. с. 300, рис. 7-3.4, I. Kanter. Static frequency converters Saratov. Izd-vo SSU, 1966. with. 300, fig. 7-3. -i-i zs «zs " ж:OK: :: TiTi 33 //i // i f/ZX Кf / zx k 33 /T/ T //// // J(J ( WW 4 //four // / / Фег. JPhag. J
SU802879275A 1980-02-04 1980-02-04 Three-phase inverter SU888306A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802879275A SU888306A1 (en) 1980-02-04 1980-02-04 Three-phase inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802879275A SU888306A1 (en) 1980-02-04 1980-02-04 Three-phase inverter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU888306A1 true SU888306A1 (en) 1981-12-07

Family

ID=20876282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802879275A SU888306A1 (en) 1980-02-04 1980-02-04 Three-phase inverter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU888306A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4847747A (en) * 1988-09-26 1989-07-11 Westinghouse Electric Corp. Commutation circuit for load-commutated inverter induction motor drives

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4847747A (en) * 1988-09-26 1989-07-11 Westinghouse Electric Corp. Commutation circuit for load-commutated inverter induction motor drives

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3742336A (en) Versatile cycloinverter power converter circuits
US3775662A (en) Constant frequency power inverter having silicon controlled rectifier multibridge inputs for output wave shaping with variable phase control for overload conditions
US4021721A (en) AC-to-DC converter
US3781645A (en) Inverter
US4553197A (en) Converter with fast-acting overvoltage protection
SU888306A1 (en) Three-phase inverter
RU190083U1 (en) DC Pulse Frequency Converter
Bakas et al. Hybrid alternate-common-arm converter with director thyristors—Impact of commutation time on the active-power capability
SU913531A1 (en) Three-phase inverter
SU736298A1 (en) Ac-to-dc voltage converter
SU1053242A1 (en) Inverter
SU873360A1 (en) Inverter
SU1767662A1 (en) Alternating-to-direct current transformer
Carter et al. Capacitor voltage control in single-phase three-level PWM converters
SU1262667A1 (en) Parallel inverter
SU517105A2 (en) Three phase reactive power source
SU788309A1 (en) Dc-to-multiphase ac voltage converter
SU1529380A1 (en) Three-phase inverter
SU1310972A1 (en) A.c.voltage-to-d.c.converter
SU1077034A1 (en) Three-phase inverter
SU1119120A2 (en) Reactive power compensator
SU817941A1 (en) Three-phase current inverter
SU930524A1 (en) Dc voltage-to-dc voltage converter
SU1107236A1 (en) Inverter
SU886172A1 (en) Series inverter