Автономный инвертор напряжения

 

АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий прерыватель, состоящий из подключенных к входным клеммам двух реакторов, другие выводы которых подключены к паре последовательно включенных в прямом направлении коммутирующих тиристоров 5 параллельно которой подключена цепь из первого дросселя спада, включенного в прямом направлении первого рабочего тиристора, пары включенных в обратном направлении коммутирующих диодов, включенного в прямом направлении второго рабочего тиристора и второго дросселя спада , конденсатора, подключенного разными обкладками к общим точкам пар коммутиру1ощих тиристоров и коммутирующих диодов, и двух обратных диодов , каждый из которых подключен к входной клемме и одноименному с ней выходному выводу прерьшателя, каждый из которых образован точкой соединения рабочего тиристора и коммутирующего диода, и подключенный к выходным выводам прерывателя по крайней мере один циклоинвертор, i отличающийся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения, встречно-параллельно коммутирукицим диодам подключены два введенных дозарядных тиристора, а к входным выводам инвертора подключены две последовательно включенные цепи, каждая из которых состоит из диода СО сброса, включенного в обратном напО :равлении, и резистора, причем об;о и щая точка цепей подключена к общей .точке коммутирующих тиристоров .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ)УБЛИН (19) (И) y )) Н 02 М 7/515

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3545607/24-07 (22) 25.01.83 (46) 23. 12. 84. Бюл. № 47 (72) В. Н. Башни, Л. Г. Певунов, Л.Н. Коноплев и В.Ф. Кубасов (7 1) Ивановский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института по автоматизированному электроприводу (53) 621.314.57(088.8) (56) 1. Забродин Ю.С. Автономные тиристорные инверторы с широтноимпульсным регулированием. М., ".Энергия", 1977, с. 86.

2. Патент Японии ¹ 51-12815, кл. Н 02 M 7/75, 1976. (54)(57) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий прерыватель, состоящий из подключенных к входным клеммам двух реакторов, другие выводы которых подключены к паре последовательно включенных в прямом направлении коммутирующих тиристоров, параллельно которой подключена цепь из первого дросселя спада, . включенного в прямом направлении первого рабочего тиристора, пары включенных в обратном направлении коммутирующих диодов, включенного в прямом направлении второго рабочего тиристора и второго дросселя спада, конденсатора, подключенного равными обкладками к общим точкам пар коммутирующих тиристоров и коммутирующих диодов, и двух обратных диодов, каждый из которых подключен к входной клемме и одноименному с ней выходному выводу прерывателя, каждый из которых образован точкой соединения рабочего тиристора и коммутирующего пиода, и подключенный к выходным выводам прерывателя по крайней мере один циклоинвертор,. отличающийся тем,что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения, встречно-параллельно коммутирующим диодам подключены два введенных дозарядных тиристора, а к входным выводам инвертора подключены две последовательно включенные цепи, каждая из которых состоит из диода сброса, включенного,в обратном нап .равлении, и резистора, причем общая точка цепей подключена к общей .точке коммутирующих тиристоpoS.

1130994

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве автономного инвертора или преобразователя частоты в установках регулируемого электропривода.

Известен автономный инвертор напряжения, состоящий из подключенного через рабочие обмотки анодного и катодного дросселей, моста основных тиристоров, по переменному току подключенного к мосту диодов обратного тока, по постоянному току подключенного к источнику, к которому через диоды сброса подлючены обмотки анодного и катодного дросселей и цепь иэ первой пары коммутирующих тиристоров, включенных в прямом направлении, к выводам постоянного тока моста основных тиристоров подключена вторая пара коммутирующих тиристоров, включенных в прямом направлении, а к средним точкам пар — конденсатор $1) .

Недостатком автономного инвертора напряжения являются низкие частотные возможности ввиду того, что время сброса в 5 раз больше времени приложения обратного напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является автономный инвертор напряжения, содержащий прерыватель, состоящий из иэ подключенных к входным клеммам двух реакторов, другие выводы которых подключены к паре последовательно включенных в прямом направлении коммутирующих тиристоров, параллельно которой подключена цепь из первого дросселя спада, включенного в прямом направлении первого рабоче— го тиристора, пары включенных в обратном направлении коммутирующих диодов, включенного в прямом нап— равлении второго рабочего тиристора и второго дросселя спада, конденсатора, подключенного разными обкладками к общим точкам пар коммутирующих тиристоров и коммутирующих диодов, и двух обратных диодов, каждый из которых подключен к входной клемме и одноименному с ней выходному выводу прерывателя, каждый из которых образован точкой соединения рабочего тиристора и коммути- . рующего диода, и подключенный к выходным выводам прерывателя один или ,более циклоинверторов $2).

Основной недостаток известного инвертора — низкие функциональные возможности по частоте коммутации, что в конечном итоге ухудшает гармонический состав выходного напря— жения. Это следует из того, что после коммутирующего переэаряда конденсатора он доэаряжается по цепи нагрузки. При этом напряжение на выходе прерывателя снижается почти до нуля, в то время когда ток в тиристорах циклоинверторов еще некоторое время больше тока выключения.

Последнее существенно увеличивает паузу, а значит и снижает частоту коммутации. !

Целью изобретения является улучшение гармонического состава выход— ного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в автономном инверторе напряжения, содержащем прерыватель, состоящий из подключенных к входным клеммам двух реакторов, другие выводы которых подключены к паре последовательно включенных в прямом направлении коммутирующих тиристоров, параллельно которой подключена цепь иэ первого дросселя спада, включенного в прямом направлении первого рабочего тиристора, пары вклю-, ченных в обратном направлении коммутирующих диодов, включенного в прямом направлении второго рабочего тиристора и второго дросселя спада, конденсатора, подключенного разными обкладками к общим точкам пар коммутирующих тиристоров и коммутирующих диодов, и двух обратных диодов, каждый из которых подключен к входной клемме и одноименному с ней выходному выводу прерывателя, каждый из которых образован точкой соединения рабочего тиристора и коммутирующего диода. и подключенный к выходным выводам прерывателя по крайней мере один циклоинвертор, встречно-параллельно коммутирующим диодам подключены два введенных дозарядных тиристора, а к входным выводам инвертора подключены две последовательно включенные цепи, каждая иэ которых состоит из диода сброса, включенного в обратном нап-. равлении, и резистора, причем общая точка этих цепей подключена к общей точке коммутирующих тиристоров .

1130994

На фиг. 1 дана схема инвертора, на фиг. 2 — диаграммы управляющих импульсов тиристоров прерывателя и.кривые выходного напряжения пре— рывателя и напряжения конденсатора.

Автономный инвертор напряжения состоит из прерывателя 1, к выходу. которого подключен один (и более) циклоинвертор 2, прерыватель 1 содержит подключенные к входу и включен- 10 ные последовательно две цепи, каждая из которых состоит из диода сброса 3 (4) и резистора 5 (6), подключенные к входным клеммам два реактора 7 и 8, к другим выводам 15 которых подключена в прямом направлении пара коммутирующих тиристоров

9 и 1С, и последовательно соединенные две цепи, каждая из которых состоит из дросселя 11 (12) спада, 20 включенного в прямом направлении рабочего тиристора 13 (14) и включенного в обратном направлении коммутир лощего диода 15 (16), кроме того, общие точки рабочих тиристо- 25 ров 13 и 14 и коммутирующих диодов

15 и 16 подключены к выходу преры— вателя 1, антипараллельно коммутирующим диодам 15, 16 подключены дозарядные тиристоры 17 и 18, к сред- щ ним точкам пар коммутирующих тиристоров 9 и 10 и диодов 15 и 16 подключен конденсатор 19, а к одноименным выводам входа и выхода прерывателя 1 — ббратные диоды 20 и 21.

Автономный инвертор напряжения работает следующим образом.

Ток, потребляемый из источника, коммутируется поочередно то в положительном, то в отрицательном 40 проводе прерывателя 1 с частотой, превьппающей по крайней мере на порядок максимальную огибающей выходного напряжения циклоинверторов 2.

Частота же последней регулируется набором нужного количества импульсов выходного напряжения прерывателя 1 и их скважностью, т.е. задержкой момента включения тиристоров циклоинверторов 2. Как показывает кривая 22 (фиг. 2), применение цепей сброса из резисторов 5 и 6 и диодов 3 и 4 ограничивает перед каждой коммутацией напряжение на конденсаторе 19 на уровне напряжения источника E а применение дозарядных тиристоров 17 и 18 позволяет получить кривую 23 выходного напряжения прерывателя 1 без пологих участков среза, что исключает затягивание тока в тиристорах циклоинвертора 2.

Прерыватель работает следующим образом.

Включаются тиристоры 9 и 18, и конденсатор 19 заряжается до 2Е за вычетом потерь в контуре источник Š— реактор 7 — тиристор 9— конденсатор 19 — тиристоры 18 и 14 дроссель 12 — реактор 8. Затем конденсатор 19 экспоненциально разряжается до Е по контуру резистор 5— диод 3 — источник E — диоды 20 и 16.

Потом включается тиристор 10, происходит колебательный перезаряд конденсатора --19 до E., за вычетом потерь по контуру тиристор 10 — реактор

8 — тиристор 20 — диод 16. При этом коммутируется ток в отрицательной шине прерывателя 1. После спада напряжения на выходе прерывателя 1 включается тиристор 17 и конденсатор 19 дозаряжается до величины, немного большей Е. Далее. процессы зеркально подобны.

Изобретение позвбляет улучшить гермонический состав выходного напряжения за счет повьппения несущей частоты.

1130994

1130994

Составитель В. Чорба

Редактор Н. Лазаренко Техред М.Надь Корректор В. Гирняк

Заказ 9624/42 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4