Автономный инвертор напряжения

 

Изобретение позволяет упростить инвертор и улучшить его массогабаритные показатели путем снижения числа витков вторичной обмотки коммутчрующего трансформатора. Инвертор состоит из основных и обратньк тиристоров , работающих на нагрузку 13 коммутирующего трансформатора, первичная обмотка которого подключена через двухоперационный тиристор к источнику питания инвертора, диода, подключенного,катодом к положительной клемме источника питания, а анодом - к анодной шине моста основных тиристоров. Указанный диод служит для организации рекуперативного сброса энергии из нагрузки в источник питания. Уменьшение числа витков вторичной обмотки коммутирующего трансформатора позволяет снизить пропорциональную квадрату числа витков индуктивность рассеяния его вторичной обмотки, что обеспечивает соответствующее сокращение продолжительности интервала спада (Л анодного тока запираемого основного тиристора, что позволяет избежать сильного проявления эффекта шнуроS вания анодного тока при комбинирос ванном выключении основных тиристоров и снизить локальные тепловыделения в полупроводниковой тиристорной структуре. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3688348/24-07 (22) 04.01.84 (46) .30.12.85. Бюл. У 48 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (72) О.Г. Булатов, P.Г. Гуния„

С.В. Одынь и Хайду Эндре (HU) (53) 621.314.572(088.8) (56) 1. Одынь С.В. Двухоперационные и комбинированно-выключаемые тиристоры в автономных инверторах напряжения. Автореф. дис. на соиск. учен. степени канд. техн. наук. М., 1982. .Авторское свидетельство СССР

У 936306, кл. Н 02 М 7/515, 1980. (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение позволяет упростить инвертор и улучшить его массогабаритные показатели путем снижения чис. ла витков вторичной обмотки коммутирующего трансформатора. Инвертор состоит из основных и обратных тирис торов, работающих на нагрузку 13 коммутирующего трансформатора, первичная обмотка которого подключена через двухоперационный тиристор к источнику питания инвертора, диода, подключенного, катодом к положительной клемме источника питания, а анодом — к анодной шине моста основных тиристоров. Указанный диод служит для организации рекуперативного сброса энергии из нагрузки в источник питания. Уменьшение числа витков вторичной обмотки коммутирующего трансформатора позволяет снизить пропорциональную квадрату числа витков индуктивность рассеяния его вторичной обмотки, что обеспечивает соответствующее сокращение продолжительности интервала спада анодного тока запираемого основного тиристора, что позволяет избежать сильного проявления эффекта шнурования анодного тока при комбинированном выключении основных тиристоров и снизить локальные тепловыделения в полупроводниковой тиристорной структуре. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропривода переменного тока и источниках гаранти" рованного электропитания.

Целью изобретения является упрощение и улучшение массогабаритных показателей путем снижения числа витков вторичной обмотки коммутирующего трансформатора.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема;инвертора напряжения; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства на интервале коммутации.

Трехфазный мостовой инвертор нап ряжения (фиг. 1) с основными 1-6 и обратными 7.-12 .тиристорами работает на нагрузку 13 и содержит коммутирую. щий трансформатор 14, у которого первичная обмотка 15 подключена через двухоперационный тиристор 16 к источнику питания инвертора. Для органиэации рекуперативного сброса энергии из нагрузки в источник питания введен диод 17, подключенный катодом к положительной клемме источника питания, а анодом к анодной шине моста основных тиристоров.

Инвертор на этапе коммутации основных тиристоров работает следующим образом.

Пусть в начальный момент времени 1О открыты основные тиристоры

1, 3 и 5. В момент й1 начинается процесс коммутации тиристора 1, по которому протекал ток iz, равный току ХА фазы А нагрузки.

Для выключения тиристора 1 подают отпирающие импульсы управления на тиристоры 16 и 10.

Включение тиристора 16 обеспечивает поцачу напряжения источника питания инвертора на первичную обмотку 15 коммутирующего трансформатора 14. На вторичной обмотке 18 при этом находится напряжение К Е1 (где К вЂ” коэффициент трансформа, ции трайсформатора 14), которое является прямым анодным напряжением для тиристора 10, и он отпирается.

Начинает протекать ток i<, который для тиристора 10 является прямым, а для тиристора 1 — обратным.

На интервале t< -t происходит быстрое нарастание тока „, огра" ничиваемое главным образом небольшими индуктивностями рассеяния обмоток трансформатора 14.

1201999

В момент С i „=I<, т. е. i < О, а затем анодный ток в тиристоре 1

1, -I< -1< изменяет направление на обратное (фиг. 2q) н ток нагрузки фазы А Т4 полностью переключает ся на обратный тиристор 10.

В момент t >. анодный переход тиристора 1 восстанавливает блокирующие свойства, после чего обратный ток в тиристоре 1 снижается, достигая нулевого значения в момент

;t4,.è на тиристоре 1 устанавливается обратное анодное напряжение (фиг. 2g), значение которого K>>Eg.

Оно сохраняется до тех пор, пока ,в момент t на двухоперационный ти.ристор 16 не подают запирающий импульс тока управления.

В момент t заканчивается процесс выключения по цепи управления тиристора 16, на тиристоре 1 устанавливается прямое анодное напряжение Е, и этап коммутации заканчивается.

Существенное уменьшение числа витков вторичной обмотки коммутирующе-. го трансформатора позволяет в 10 и более раз снизить пропорциональную квадрату числа витков индуктивность рассеяния его вторичной обмотки, что обеспечивает соответствующее сокращение продолжительности интервала спада анодного тока запираемого основного тиристора (см. интервалы 1-й. и t) -tg на Фиг. 2a). (Значительно более быстрый спад прямого анодного тока позволяет в предлагаемом устройстве избежать сильного проявления эффекта шнурования анодного тока при комбинирован-. ном выключении основных тиристоров и свойственного этому эффекту нежелательного локального тепловыделения в полупроводниковой тиристорной структуре.

Кроме того, существенное сокращение интервала. позволяет повысить предельную частоту работы инвертора.

Формула изобретения

Автономный инвертор напряжения, содержащий коммутирующий двухобмоточный трансформатор, через который трехфазные мосты основных и обратных тиристоров подключены к положительной клемме источника питания, двухоперационный тиристор, подключенный катодом к отрицательной клемме источфиг.г

Составитель А. Неруш

Редактор М. Бандура Техред А.Ач Корректор А. Обручар

Заказ 8102/57 Тираж 645 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 ника питания, а также диод рекуперации, анод которого подключен к анодиой шине моста основных тиристоров, а катод — к положительной клемме источника питания, о т л и ч а ю— щ и Й с я тем, что, с целью упрощения и улучшения массогабаритных показателей путем снижения числа витков вторичной обмотки коммутирую20) 999 4 щего трансформатора, общая точка соединения разноименных выводов первичной и вторичной обмоток подключена к аноду указанного двухоперацион- ного тиристора, а другие выводы первичной и вторичной обмоток подключены соответственно к положительной клеммеисточника питанияи нанодной ,шине мостаосновных тиристоров .