SU949762A2 - Автономный инвертор напр жени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электтротехники и может быть использовано дл  любого варианта схемы тиристорного инвертора напр жени  с однофазной и трех .фазной нагрузкой.

По основному авт. св. № 338970 известен автономный инвертор напр жени , содержащий подключенный к входным выводам трехфазный мост основных тиристоров, шунтированных обратными диодами и последовательными цепочками, состо щими, кажда , из втор1 чной обмотки коммутируемого трансформатора и двухоперационного тиристора, причем один конец первичной обмотки траж:форматора соединен с анодом низкочастотного диода, катод которого подключен к положительному входному вУводу, соединнему с анодной группой однофазного коммутирующего тиристорного моста с коммутирующей LC- цепочкой в диагонали переменного тока, а другой конец первичной обмотки коммутирующего трансформатора подключен к катодной группе однофазного, тиристорного моста и аноду дозар дного тиристора, катод

которого соединен с отрицательным входным выводом 1.

Недостатком  вл етс  ограничение коммутируемых токов нагрузки, обусловленное недостаточно эффективным и.спользова нием коммутирующего трансформатора.

Цель изобретени  - увеличение уровн  коммутируемых токов нагрузки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в автономном инверторе напр жени  ко.м10 мутирующий трансформатор снабжен вспомогательной обмоткой, включенной последовательно с дозар дным тиристором.

На фиг. 1 представлена принципиальна  схема автономного инвертора напр жени  в, трехфазном мостовом варианте исполнени ; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства на интервале коммутации.

Claims (2)

1. Трехфазный инвертор с основными тиристорами 1-6, щунтированными обратными диодами 7-12 и последовательным соединением вторичных обмоток 13-16 импульсного коммутирующего трансформатора 19 с двухоперационными тиристорами 20- 25, работает на трехфазную нагрузку 26 и содержит однофазный мост из коммутирующих тиристоров 27-30, к диагонали переменного тока которого подключена коммутирующа  цепочка 31 из конденсатора 32 и дроссел  33, а к диагонали посто нного тока - последовательно соединенные первична  обмотка 34 трансформатора 19 .и низкочастотный диод 35. Между катодной группок однофазного моста и отрицательным выводом источника питани  инвертоpa включены последовательно соединенные дозар дный тиристор 36 и вспомогательна  обмотка 37 коммутирующего трансформатора . Инвертор работает следующим образом. Пусть в начальный момент времени to открыты тиристоры 1,3 и 5, а коммутирующий конденсатор 32 зар жен при положительно .м потенциале на правой обк/имке. В момент времени t начинаетс  процесс ком.1утаци11 тиристора 1. Дл  запирани  тиристора 1 подают положительные уц- 2 равл ющие импульсы на тиристоры 20, 27 и 30. Конденсатор 32 начинает перезар жатьс  по контуру 32-33-30-34-35- 27-32 (фиг. 2 а), а через тиристор 1 протекает ток i; (фиг. 2в), равный разности тока нагрузки фазы А-IA, и тока указанного колебательного контура ijj, приведенного через коэффициент трансформации Krpi W, /Wj (где W,j и Wj -число витков обмоток 13 и 34),во вторичной обмотке 13 трансформатора 19 (см. ток i5i ijjKTPI на фиг. 26). После момента времени 2 32 становитс  по величине больп е тока 1; и ток, равный их разности, переходит в диод 7, а тиристор 1 оказываетс  под обратным анодным напр жением, и воестанавливает непровод щие свойства. На интервале времени iz-i ДО ток ij2 спадет до величины тока Ц, подают отпирающий импульс управлени  на тиристор 36 .и запирающий отрицательный и.мпульс тока управлени  на двухоперационный тиристор 20. При отпирании тиристора 36 обмотки 34 и 37 через этот тиристор и диод 35, провод щий некоторое врем  в обратном направлении, подключаютс  к источнику питани  и на обмотке 13 возникает импульс напр жени  с амплитудой EdK-rp, где Ктр- коэффициент трансформации , равный отношению числа витков обмотки 13 и разности числа витков обмоток 34 и 37 (две обмотки включены встречно по отнощению друг к другу, причем W Wjy ), т. е. Ктр2 -Wjy). При КТР 1 тиристор 20 оказываетс  под обратным анодным напр жением величиной Ed (Ктр2- 1), которое совместно с и.мпульсом отрицательного тока управлени  приводит к комбинированному выключению двухоперационного тиристора 20. По существу эквивалентна  схема, приведенна  к обмотке 13 трансформатора 19, на этапе выключени  тиристора 20 (интервал tj - /ts) представл ет собой последовательную цепочку, состо щую из исочника питающего напр жени  источника импульсного напр жени  Ктрз сУ, направленного встречно первому источнику и превыщающего его по величине, провод щих в пр мом направлении тиристора 36 и диода 10, по которому начинает протекать ток 1ди провод щих на интервале в обратном направлении тиристора 20 и диода 35, причем диод 35 выбирают таким, чтобы врем  жизни неосновных носителей в его базе (это врем  определ ет величину накопленного в базе диода .35 избыточного зар да и скорость его спада) было больще времени жизни неосновных носителей в п-базе тиристора 20. Поэтому тиристор 20 первым в мо.мент t4 восстанавливает непровод щие свойства в обратном направлении (фиг. 2е), и именно к нему в данный момент времени прикладываетс  практически все напр жение Ed(KTp2-l) в обратном направлении (фиг. 2ж), так как диод 35 в . „ . момент Ц еще имеет существенно меньщее, чем у тиристора 20, сопротивление в обратном направлении из-за оставщегос  в избыточного зар да. Таким образом, импульс обратного анодного напр жени  сохран етс  на тиристоре 20 до момента tj, когда заканчиваетс  процесс снижени  до равновесного значени  зар да неосновных носителей в базе диода 35, накопленного во врем  протекани  через этот диод пр мого анодного тока (интервал 1, - tj, , 2г). в момент tg сопротивление диода 35 в обратном направлении резко увеличиваетс  и на обмотке 13 перестает наводитьс  напр жение KwEd, что приводит к по влению на тиристоре пр мого напр жени  Ed (фиг. 2 ж). Одновременно с процессом выключени  тиристора 20 при отпирании тиристора 36 начинаетс  процесс дозар да конденсатора 32 по контуру 32-33-30-36 - источник питани  инвертора - 27-32. Наличие источника напр жени  в данном контуре позвол ет восполнить потери энергии в коммутирующей LC-цепочке, имеющие место на интервале времени t,- t. В момент tg ток ij2 О и тиристоры 27, 30 и 36 выключаютс , после чего в принципе возможна коммутаци  очередного основного тиристора инвертора. В следующий коммутационный такт сначала осуществл ют отпирание тиристоров 28 и 29 и двухоперационного тиристора, шунтирующего очередной запираемый основной тиристор инвертора, а затем спуст  врем  задержки ty Ц -tj осуществл ют отпира ие дозар дного тиристора 36 и подачу импульса отрицательного тока управлени  на двухоперационный тиристор, который запираетс  комбинированным способом как запиралс  двухоперационный тиристор 20 на предыдущем коммутационном такте. Регулирование времени 15адпозсол ет , как и в противопоставл емом устройстве , производить регулирование напр жени  на конденсаторе 32, а значит и амплитуды тока в коммутирующей цепочке 31, что обеспечивает минимальные коммутационные потери при работе инвертора на измен ющуюс  по величине нагрузку. Достоинством предлагаемого автономного инвертора напр жени   вл етс  эффективное использование коммутирующего трансформатора 19, которое приводит к существенному увеличению уровн  коммутируемых токов нагрузки. Это объ сн етс  тем, что на интервале коммутации основного тиристора (интервал tj -i), когда трансформатор 19 работает практически с короткозамкнутой вторичной обмоткой (если пренебречь сопротивлени ми провод щих вентилей 20,1 и 7), нужно выбирать Ктр « 1, чтобы получить на вторичной обмотке максимально возможную амплитуду тока ij2 з/Ктр, при сравнительно небольшом токе , так как большей амплитудой обеспечит коммутацию больших токов нагрузки (токи ij2 и Ц на фиг. 2 б). Практически целесообразно выбирать Krpj 0,15 - 0,
2. 2. Снизу значение Ктр) ограничиваетс  из-за недопустимого ухудшени  добротности коммутируюшего С-контура , привод щего к возникновению апериодического процесса в данном контуре, поскольку при уменьшении возрастают приведенные к первичной обмотке 34 резистивные потери, обусловленные падением напр жени  на провод щих вентил х 20,1 и 7. С другой стороны на этапе запирани  тиристора 20 (интервал tj- необходимо выбирать Кт.р,1, чтобы обеспечить приложение к тиристору обратного анодного напр жени  Uo(5p Ес((Ктр2- 1) (фиг. 2ж) и выключить его комбинированным способом. Как видно требовани  к KrpiH Кфапротиворечивы (Krpi «1; Ктр 1). Формула изобретени  Автономный инвертор напр жени  по авт. св. № 838970, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  уровн  коммутируемых токов нагрузки, коммутируюший трансформатор снабжен вспомогательной обмоткой, включенной последовательно дозар дным тиристором. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № «38970, кл. Н 02 М 7/515, 1979.