Трехфазный инвертор

 

ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий мост основных тиристоровj вьшоды постоянного тока которого подключены к входньм выводам через сглаживающий дроссель, мост регуtлирующих тиристоров, к выводам постоянного тока которого подключены одноименные выводы обмоток двухобмоточного компенсирующего дросселя, причем выводы переменного тока мостов соединены между собой и образуют выходные выводы, к которым ;подключены .коммутирующие конденсаторы , соединенные звездой, а также, двадиода, катод первого из которых соединен с анодной группой моста основных тириЬторов, а анод второго-с катодной группой этого моста, отличающийся тем, что, с целью улучшейия динамических характеристик , обмотки компенсирующего дросселя снабжены отводами, подключенными к нулевой, точке i звезды коммутирующих конденсаторов, при этом анод первого диода соедиW нен с концом .обмотки компенсирующего дросселя, соединенной с катодной группой моста регулирующих тиристоров , а катод второго диода - с кона дом обмотки,.соединенной с анодной группой указанного моста. .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) 01) 4(51) Н 02 М 7/515

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3630010/24-07 (22) 29.07.83 (46) 07.02.85. Бюл. Ф 5 (72) И.И.Артюхов (53) 621.314.57(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 620002, кл. Н 02 М 7/515, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3413192/24-07, кл. Н 02 М 7/515, 1982.

3. Авторское свидетельство СССР

9 913531, кл.. Н 02 М 7/515, 1982.

4. Авторское свидетельство СССР по заявке )) 3508708/24-07, кл. Н 02 М .7/515, 1982. (54) (57) ТРЕХФАЗНЪЙ ИННЕРТОР, содержащий мост основных тиристоров, выводы постоянного тока которого подключены к входньм выводам через сглаживающий дроссель, мост регутлирующих тиристоров, к выводам постоянного тока которого подключены . одноименные выводы обмоток двухобмоточного компенсирующего, дросселя, причем выводы переменного. тока мостов соединены между собой.и образуют выходные выводы, к которым ,подключены коммутирующие конденса торы,. соединенные звездой, а также два диода, катод первого из которых соединен с анодной группой моста основных тиристоров а анод второгос катодной группой .этого-моста, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, обмотки компенсирующего дросселя снабжены отводами, подключенными к нулевой. точке звезды коммутирующих конденсаторов, при этом анод первого диода соединен с концом, обмотки компенсирующего дросселя,. соединенной с катодной группой моста регулирующих тиристоров, а катод второго диода - с концом обмотки,. соединенной с анодной . группой указанного моста.

1i 38909

Стабилизация выходного напряжения в приведенных схемах инвврторов при

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике.и предназначено для электроснабжения потребителей с резко изменяющимися параметрами. 5

Известен трехфазный инвертор, содержащий мост основных тиристоров, выводы. постоянного тока которого соединены с входными, выводами через обмотки сглаживающего реактора, и два моста регулирующих тиристоров, между выводами постоянного тока которых включены обмотки компенсирующего реактора, причем выводы переменного тока мостов соединены между собой и подключены к выводам коммутирующих конденсаторов, а обмотки сглаживающего и компенсирующего реакторов размещены на одном магнитопроводе Г11 .

Основным недостатком инвертора является его сложность, обусловленная большим количеством регулирующих тиристоров в устройстве компенсации реактивной мощности. 25

Известен трехфазный инвертор, содержащий мост основных тиристоров, выводы постоянного тока которого соединены с входными выводами через сглаживающий реактор, мост регулирующих тиристоров и двухобмоточный компенсирующий реактор., причем выводы переменного тока мостов соединены между собой и образуют выходные выводы инвертора, к которым.

35 подключены коммутирующие конденсаторы, а между выводамИ постоянного тока мостов включены обмотки компенсирующего реактора (2) .

Известен также инвертор, содержа- 4 щий мост основных тиристоров, выводы постоянного тока которого подключены к входным выводам через сглаживающий реактор, мост регулирующих тиристоров, выводы постоянного тока которого замкнуты на двухобмоточной реактор, причем выводы переменного тока мостов соединены между собой и образуют выходные выводы инвертора, к которым подключены коммутирующие конденса, торы, соединенные звездо, обмотки

50 компенсирующего реактора соединены последовательно-встречно, а их общая точка подключена к нулевой точке звезды коммутирующих конденсаторов P3) . изменении параметров нагрузки осуществляется за.счет изменения величины реактивн и мощности, потребляемой компенсирующим устройством от коммутирующих конденсаторов. В результате этого качество выходного напряжения в переходных режимах в значительной степени определяется возможной скоростью изменения баланса реактивной мощности. Силовые схемы компенсирующих устройств, входящих в эти инверторы, в силу прерывистого характера тока, компенсирующего реактора обладают высоким быстродействием. Однако из-sa инерционности узлов, входящих в контур управления компенсирующим устройством, при резких колебаниях нагрузки могут. иметь место значительные провалы и всплески напряжения на коммутирующих конденсаторах, которые снижают надежность работы инвертора и устройств на его ,выходе.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является трехфазныч инвертор> содержащий, кроме элементов. устройства (3), два диода, каждый из которых включен между соответствующими выводами постоянного тока костов основных и регулирующих тиристоров, образуя совместно с последними замкнутый контур.

Известный инвертор обладает более высокой функциональной надежностью эа счет наличия цепей силовой импульсной обратной связи по углу запирания 141 .

Однако .структура цепей такова, что они действуют только в. режимах работы инвертора, при которых в моменты . коммутации основных тиристоров в закрытом состоянии находятся все регулирующие тиристоры. При этом индуктивность основного контура компенсации реактивной мощности оказывается равной индуктивности цепей силовой импульсной обратной связи,:что приводит к снижению эффективности действия последней в переходных режимах.

Целью изобретения является улучшение динамических характеристик инвертора.

Указанная цель достигается тем, что в трехфазном инверторе, содержащем мост основных тиристоров, выводы постоянного тока которого подключены к входным выводам через сглаживающий

3 1138909 4 дроссель, мост регулирующих тиристоров к выводам постоянного тока .которого подключены одноименные выводы обмото двухобмоточного. компенсируняцего дрос селя, причем выводы переменного тока мостов соединены между собой и образуют выходные. выводы инвертора, к которьпм подключены коммутирующие конденсаторы, .соединенные звездой, а также два диода, катод первого из которых соединен с анодной группой моста основных тиристоров, а- анод второго — с катодной группой этого моста, обмотки компенсирующего дросселя снабжены отводами, .подключенными к нулевой точке звезды коммутиру.ющих конденсаторов; при этом анод первого диода соединен. с концом обмотки компенсирующего дросселя, соединенного с катодной группой моста регулирующих тиристоров, а катод второго диода - с концом обмотки, соединенной с анодной группой указан ного моста.

На чертеже показана схема трехфаз ного инвертора.

Инвертор содержит мост, основных тиристоров 1-6 со сглаживающим дросселем 7 в цепи питания и.мост регулирующих. тиристоров 8-13, к выводам постоянного тока которого подключены одноименные выводы обмоток

14 и !5 компенсирующего дросселя 16»

Выводы переменного тока мостов тиристоров 1-6 и 8-13 соединены между собой и подключены к выводам коммутирующих конденсаторов 17-19, соединенных звездой, при этом к нулевой точке этих конденсаторов подключены отводы от обмоток 14 и

15 дросселя 16. Схема содержит также диоды 20 и 21, которые включены через обмотки дросселя в прямом направлении между выводами постоянного тока мостов тиристоров t 6 и

8-13, Отводы делят обмотки.14 и 15 на секции соответственно 22,23 и

24,25.

Инвертор работает следующим эбразом. ходного напряжения инвертор; в заданных пределах обеспечивается двухк канальным устройством, компенсации реактивной мощности, включающим в себя регулирующие тиристоры -8-13,,дроссель 16 и диоды 20 и 21-.

Тиристоры 8-13 управляются (в последовательности, соответствующей их нумерации) одиночными импульсами, смещенными на угол о в сторону опережения относительно моментов перехода соответствующих фазных, напряжений через нулевые значения. Так, например, управляющий импульс на тиристор 8 подается в момент времени, отстоящий

» в сторону опережения на угол g, относительно момента перехода напряжения на конденсаторе 17 из области, положительных в область отрицательных значений ° При отпирании тиристора 8 параллельно конденсатору 17 подклю чается секция 22.обмотки 14, в результате чего формируется импульс тока компенсации длительностью = 2C-.

Аналогично через 180 эл.град. при включении тиристора 11 через секцию

24 обмотки 15 протекает импульс тока компенсации, симметричный указанному.

Диоды 20 и 21 реализуют си. .овую импульсную обратную связь по углу запирания Р. При /3 4 30 эл.град. диоды 20 и 21,не оказывают. влияния на протекание .электромагнитных,процессов.в интервале. Если /3 > 30 эл. град., то в M0Meат коммутации двух инверторных тиристоров напряжение на конденсаторе, соединенном.с открывающимся тиристором, имеет отпирающую для соответствующего диода полярность. Например,.в этом случае

40 напряжение .на конденсаторе 17 в момент включения .тиристора 4 имеет отпирающую .для диода 21 полярность.

При открывании диода 21.образуется следующий контур; фаза А — тиристор

4 - диод 21 — секция 25 обмотки 15— нулевая точка конденсаторов 17-19.

Длительность существования этого контура соответствует углуф

= 2(i3- 30 ).

t 50

В процессе поочередной работы основных тиристоров 1-6. периодически перезаряжаются коммутирующие конденсаторы 17-19, в результате чего на выходе инвертора формируется трех- 55 фазное напряжение с частотой, соответствующей частоте управляющих импульсов. Поддержание величины выЗаметим, что контур силовой импульсной обратной связи .в схеме образуется -при Р > 30 эл.град. в момент, коммутации соответствующих инверториых тиристоров независимо от состояния в этот момент регулирующих тиристоров. При этом величина индуктивности в контуре силовой импуi 138909

Составитель И. Жеребина

Редактор О. Юрковецкая Техред С.Легеза Корректор В. Синицкая:

Заказ 10703/43

Тираж 64б

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пульсной обратной связи -может быть сделана скаль угодно меньшей, чем величина,индуктивности основного контура компенсации реактивной мощности. Это благоприятно сказывается 5 на динамических характеристиках инвертора, так как уменьшение величины индуктивности в цепях силовой импульсной, обратной связи повышает интенсивность процесса регулирования реактивной мощности коммутирующих конденсаторов в переходных режимах, являющихся следствием резких колебаний параметров нагрузки. Кроме того, улучшение динамических характеристик инвертора достигается без введения дополнительных силовых элементов и усложнения схемы управления. Образование новых связей между элементами схемыприводит к повышению чувствительности цепей силовой импульсной обратной связи по углу запирания.