SU919031A1 - Автономный инвертор - Google Patents

Description

(54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

I

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в стабилизированных преобразовател х переменного и посто нного токов .

Известен мостовой параллельный инвертор тока с компенсирукхцим устройством, содержащий тиристорный мост, сглаживающий реактор, включенный между одним из зажимов источника питани  и соответствующей крайней точкой диагонали посто нного тока моста, выходной трансформатор, первична  обмотка которого включена в диагональ переменного тока, а также подключенные параллельно либо первичной, либо вторичной обмотке трансформатора коммутируюохий конденсатор и компенсирующее устройство , состо щее из последовательно соединенных реактора и встречно-параллельных тиристоров. Дл  данного инвертора характерны стабилизаци  и регулирование выходного напр жени  при относительно больших значени х входного напр жени  .

Недостатки данной схемы - значительные габариты и вес, обусловленные в основном наличием трех единиц реакторно-трансформаторного оборудовани  (реакторы сглаживающий и компенсатора, а также выходной трансформатор ) .

Известен также параллельный од-

Claims (3)

10 нореакторный инвертор по схеме с нулевой точкой, осуществл кищй регулирование и стабилизацию выходного напр жени , единственньпЧ реактор которого обеспечивает как сглажи15 вание входного тока, так и регулирование реактивной мощности. Достигаетс  это за счет введени  в обычный параллельньп инвертор по нулевой схеме дополнительных тиристо30 ров, подключаемых между зажимом источника питани , к которому подсоединен реактор, и концами пэрвичной обмотки выходного трансформато3 pa, где объедин ютс  одноименные электроды основных и дополнительных тиристоров 2 . Недостаток . указанного инве.ртора присущее схемам с гулевой точкой новышенное значение нанр жени  на тиристорах , из-за чего .этот инвертор не может быть ислользован при больших значени х выходного напр жени . Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности инвертор, собранный по мостовой схеме, содержащий тиристорный мост из основных тиристоров, дроссель в цепи посто нного тока, включенный между одним из входных выводов и соответствующей точкой диагонали посто нного тока моста, коммутирующего конд,енсатора , шунтируюцего выходные выводы и включенного в диагональ переменного тока, и двух дополнительных тир сторов, подключенных между общей точ кой входного вывода и дроссел  к кра ним точкам диагонали переменного тока , в которых пол рность электродов дополнительных тиристоров совпадают с пол рностью электродов тех основны тиристоров, которые подключаютс  к другому входному выводу 3. Наиболее предпочтительным режимом работы этой схемы как и схемы инвертора с компенсирующим устройством  вл етс  режим прерывистых токов обеспечиваюЕщй улучшение формы выход ного напр жени , динамических характеристик и массо-габаритных показателей . Ток через дроссель, состо щий в диагонали посто нного тока, имеёт вид полуволн одной пол рности ,длительностью tj, , разделенных бестоковыми паузами t, причем в одну часть полуволны tg ток протекает через дополнительный и основной тиристоры, дроссель и диагональ переменного ток мину  источник нитани , а в другую часть полуволны tg - через два основ ных тиристора, дроссель, источгшк пи тани  и диагональ переменного тока. В зависимости от режима работы обща  длительность полуволны t тока измен етс  в незначительных пределах, а длительности ее участков t к в широтах. Соответственно измен ютс  интервалы провод щего состо ни  дополнительных и подключенных непосред ственно к источнику питани  основзш тиристоров. Другие же основные тиристоры , подсоединенные к дросселю про вод т ток в течение всей полуволны 14 ( на участках t и t) независимо от режима работы иннертора. При переменном графике изменени  нагрузки перераспределение загруженности дополнительных и одной пары основных тиристоров не позвол ет увеличивать токовую загруженность всех тиристоров из-за Toio, что дл  другой пары основных тиристоров последн    вл етс  максимальной и почти не зависит от графика изменени  нагрузки. Известный инвертор не может обеспечить увеличение выходной мощности в режиме максимальной нагрузки при измен ющемс  графике нагрузки. Цель изобретени  - повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Поставленна  цель достигаете тем, что в автономном инверторе, содержащем соединенный со входными выводами тиристорный мост, диагональ переменного тока которого подключена к первичой обмотке .вьгходного трансформатора и к анодам двух дополнительных тиристоров, а также последовательный и параллельный коммутирующие конденсаторы и реактор, первична  обмотка выходного трансформатора включена в диагонали переменного тока моста последовательно С реактором, а вторична  соединена с последовательным коммутирующим конденсатором, дополнитапьные тиристоры включены встречно-параллельно , а параллелыйш коммутирующий конденсатор подключен к одной из обмоток выходного трансформатора . Включение реактора инвертора, работающего в режиме прерывистых токов , в депи переменного тока,  вл етс  совершенно равноценным включению его в цепи посто нного тока в части сохранени  режимов работы инвертора. Преимуществом же такого включени   вл етс  то, что цепь тока через реактор во врем  его протекани  помимо источника питани  (участок t jj ) может быть образована только с помощью дополнительного тиристора без использовани  основного . Такое включение обеспечивает равномерную загрузку по току основных и дополнительных тиристоров . На фиг, I представлена схема инвертора с дросселем в цени переменного тока, на фиг. 2 - диаг-рлммы напр жени  и тока. 5 Схема инвертора содержит основные тиристоры 1-4, собранные по мостовой схеме, дополнительные тиристоры 5 и 6, включенные встречнопараллельно в диагонали переменного тока, последовательный коммутирующий конденсатор 7, параллельный коммутирующий конденсатор 8, реактор 9, включенный в диагональ переменного тока последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора 10 и источник 11 питани , по ключенный к диагонали посто нного тока. На фиг. 2 представлены диаграммы: 12 - напр жение на первичной обмотке выходного трансформатора Uf ; 13 обратное напр жение (-U) ; 14 входное напр жение Ug источника питани , 15 - ток i реактора. Схема работает следующим образом Пусть перед моментом 8) (фиг. 2) определ емым моментом подачи управл ющего напр жени  Н4 тиристоре 6, напр жение U на конденсаторе 8 отрицательно и все тиристоры инвертора закрыты. В момент 0 включаетс  тиристор 6, в результате чего напр жение U подаетс  на реактор 9 и через него начинает протекать ток (участок о-8 , соответствукшщй tg, т.е. времени открытого состо ни  тиристора 6 ). Затем в момент, завис щий от величины Harpysipi вход ного напр жени  и необходимости регулировани  выходного напр жени , включаютс  основные тиристоры 1 и 2 что обеспечивает выключение тиристора 6 запирающим напр жением источника 1 1 питани . На участке соответствук цем t, ток через реактор 9 протекает под воздействием разности входного напр жени  Ud источника 11 питани  и обратного выходного напр жени  (-U ) по цепи, содержащей источник питани  и нагрузку . В момент 0J ток реактора спадает до нул  и тиристоры 1 и 2 выключаютс . Интервал Sv,- S. представл ет собой бестоковую паузу tfj, в течение которой все тиристоры выключены; В момент 8. , отсто щий от 8 на величину Т/2, йключаетс  тиристор 5 и начинаетс  протекание тока через реактор 9 на участке 6. - Э,, соответ ствующем времени открытого состо ни 316 ( тиристора 5. Затем в момент В включаютс  тиристоры Зи 4, что приводит к выключению тиристора 5 запирающим напр жением источника 11. Начинаетс  прохождение тока на участке О через источник питани  и нагрузку под воздействием разности входного напр же}ш  источника 11 питани  и пр мого выходного напр жени  на первичной обмотке трансформатора. В момент Q ток реактора спадает до нул  и тиристоры 3 и 4 выключаютс . Далее цикл работы повтор етс . Целесообразность включени  конденсатора 8 фиг. 1) параллельно первичной или вторичной обмотке трансформатора зависит от соотношени  величин U и (i . В случае, если U U или U U. , то конденсатор включают параллельно ( Первичной обмотке, в случае U.L)i то конденсатор включают параллельно вторичной обмотке. Последовательный конденсатор 7 введен с целью защиты инвертора от короткого замыкани  нагрузки. Стабилизаци  и регулирование выходного напр жени  при изменени х нагрузки и входного напр жени  осуществл ютс  с помощью изменени  моментов включени  основных тиристоров. В предлагаемой схеме происходит посто нное перераспределение загруженности по току основных и дополнительных тиристоров. Это приводит к менее сильному нагреву тиристоров и позвол ет либо использовать менее мощные тиристоры, либо получать от инверт.ора большие мощности, что, в свою очередь , приносит определенную экономию. Формула изобретени  Автономный инвертор, содержащий соединенный со ВХОД1ЫМИ выводами тиристорный мост, диагональ переменного тока которого подключена к первичной обмотке выходного трансформатора и анодам двух дополнительных тиристоров , а также последовательный и параллельный коммутирующие конденсаторы и реактор, отличающий- с   тем, что, с целью повьппени  надежности и распшрени  функциональных возможностей инвертора, первична  обмотка выходного трансформатора включена в диагональ переменного ток моста последовательно с реактором, а вторична  соединена с последовательным коммутиругещим конденсатором, дополнительные тиристоры включены встречно-параллельно, а параллельный коммутирующий ковденсатор подключен к одной из обмоток выходного трансформатора .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертиз е 1, Ковалев Ф.И. и др. Стабилизированные автономные инверторы с

синусоидальным выходным напр жением. М., Энерги , 1972, с. 14-30.

2.Авторское свидетельство СССР S № 383180, кл. П 02 М 7/515, 1970.

3.Кулик В.Д. Способы и устройства широтного регулировани  напр жени  резонансных тиристорных инвер торов . - Электричество, 1975, 10 № 9, с. 57, рис. 16.