Автономный инвертор напряжения

 

Изобретение позволяет упростить автономный инвертор напряжения. Инвертор содержит источник 1 питания, в прямом направлении к которому подключен мост основных тиристоров 2-7, по переменному току подключенный к трехфазной нагрузке 8, а в обратном направлении подключен мост обратных тиристоров 9-14, трехфазный мост распределительных тиристоров 15-20, однофазный мост диодов 21-24, узел 25 принудительной коммутации, дополнительный источник 32. Упрощение достигается тем, что в качестве вентилей однофазного моста использованы диоды 21-24, а выводы постоянного тока моста подключены к одноименным выводам шин источника 32. 3 ил. (+) (Л N3 О СО о: О1 fpuz. I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1203675 А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ у / ь/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ..

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3781545/24-07 (22) 16.08.84 (46) 07.01.86. Бюл. № 1 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт комплектного электропривода (72) В. Т. Загорский, Г. Н. Ковал ивкер и P. Д. Валеев (53) 621.314.572 (088.8) (56) Электрическая транспортная тяга, 1979, № 5, с. 41.

Электротехническая промышленность.

Сер. Преобразовательная техника, вып.

3 (122), 1980, с. 19. (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение позволяет упростить автономный инвертор напряжения. Инвертор содержит источник 1 питания, в прямом направлении к которому подключен мост основных тиристоров 2 — 7, по переменному току подключенный к трехфазной нагрузке 8, а в обратном направлении подключен мост обратных тиристоров 9 — 14, трехфазный мост распределительных тиристоров 15 — 20, однофазный мост диодов 21 — 24, узел 25 принудительной коммутации, дополнительный источник 32. Упрощение достигается тем, что в качестве вентилей однофазного моста использованы диоды 21 — 24, а выводы постоянного тока моста подключены к одноименным выводам шин источника 32. 3 ил.

12036?5

Изобретение относится к преобразователь— ной технике и может быть использовано в тиристорных преобразователях частоты для привода тяговых асинхронных двигателей электровозов переменного тока.

Цель изобретения — упрощение схемы преобразователя.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема автономного инвертора напряжения; на фиг. 2 — — диаграммы токов 1 и напряжений U в нагрузке и алгоритм переключения тиристоров в тяговом режиме работы автономного инвертора напряжения; на фиг. 3 — то же, в рекуперативном режиме работы, причем заштрихованная зона определяет открытое состояние соответствующего номера тиристора.

Автономный инвертор напряжения (фиг. 1) содержит источник питания, в прямом направлении к которому подключен мост основных тиристоров 2 — 7, по переменному току подключенный к трехфазной нагрузке 8, а в обратном направлении подключен мост обратных тиристоров 9 — 14, подключенный к выводам переменного тока моста распределительных тиристоров 15 — 20, однофаз tьtй мост диодов 21 — 24, выводами переменного тока подключенный к шинам источника питания, общий двухтактный узел

25 принудительной коммутации, выполненный по мостовой схеме на тиристорах 26—

29 с коммутирующей LC-цепью на дросселе 30 и конденсаторе 31 в диагонали этого моста и питающийся от дополнительного источника 32, содержащего отдельную обмотку трансформатора 33, диодный выпрямитель 34 и конденсатор 35.

Автономный инвертор напряжения (фиг. 2) работает в тяговом режиме следующим образом.

Предполо>ким, первоначально проводят тиристоры 2, 4 и 7, ток нагрузки 8 протекает по цепям: «плюс» источника, тиристор 2, фаза А, фаза С, тиристор 7 и «плюс» источника, тиристор 4, фаза В, фаза С, тиристор 7. Конденсатор 31 заряжен с полярностью, указанной без скобок (фиг. 1).

В момент времени tt (фиг. 2) производится переключение фазы А с положительного напряжения на отрицательное. Для этого в момент времени 1.1 коммутируется тиристор 2 подачей управляющих импульсов на включение тиристоров 26, 16, 9 и 10. Ток фазы А начинает вытесняться из тиристора 2 колебательным током коммутирующей 1 С-цепи дросселя 30 и конденсатора 31 по цепи:

«плюс» источника, диод 21, тиристор 26, дроссель 30, конденсатор 31, тиристор 16, фаза А, фаза С, тиристор 7. Когда тиристор 2 запирается, избыточный ток перезаряда LC-цепи замыкается по цепи: «плюс» источника, конденсатор 31, тиристоры 16 и 9, диод 21, тиристор 26, дроссель 30, конденсатор 31, создавая прямое падение напряжения на тиристоре 9, которое прикладывается в обрат5

20 .25 зо

4О

S0

55 ном направлении к коммутируемому тиристору 2, обеспечивая восстановление его запирающих свойств. После перезаряда конден сатора 31 до противоположного напряжения (фиг. 1, полярность указана в скобках), превышающего по величине напряжение источника 1 питания, отпирается тиристор 10, (коммутирующий конденсатор 31 узла 25 принудительной коммутации дозаряжают включением тиристоров 26 и 29 (на фиг. 2 сигналы дозаряда не показаны).

Гlод действием отрицател ьн ого на п р яжения реактивный ток фазы А, замыкаясь по цепи: фаза А, фаза С, тиристоры 7 и 10, фаза А, к моменту времени 1> (фиг. 2) сии>кается до нуля. Одновременно включают тиристор 3. Под деиствием напряжения питания в фазе А начинает увеличиваться отрицательный ток tto цепи: «п;пос» источника, тиристор 4, фаза В, фаза А, тиристор 3.

В момент времени !з производят переключение фазы С с отрицательного напряжения на положительное, для чего коммути р уют тиристор 7 подачей уира вл яющих сигналов на вклк>чение тиристоров 27, t4, 19 и 13.

Ток фазы С вытесняется из тиристора 7 колебательным током 1 С-цепи по цепи:

«плюс» источника, тиристор 4, фаза В, фаза С, тиристор 19, 1 С-цепи 31 и 30, тиристор

27, диод 24.

Избыточный ток перезаряда 1 С-цепи

30 и 31 протекает по цепи; тиристор 27, диод 24, тиристоры 14 и 19, создавая пря»ое падение напряжения на тиристоре 14, которое, прикладываясь в обратном направлении к коммутируемому тиристору 7, обеспечивает восстановление его запирающих свойств. После перезаряда конденсатора 31 до напряжения, полярность которого указана па фиг. 1 без скобок, превышающего напряжение питания инвертора, открывается тиристор 13. Через тиристоры 28 и 27 производят дозаряд конденсатора 3! от источника 32 (на фиг. 2 сигналы дозаряда не показаны). Под действием положительного напряжения на фазе С ее отрицательный реактивный ток уменьшается и в момент времени 4 (фиг. 2) становится равен нулю.

Одновременно включают тиристор 6.

Далее процессы протекают аналогично.

Согласно диаграммам на фиг. 3 предлагаемое устройство в режиме рекуперативного торможения работает следующим образом.

Источник 1 питания реверсируют относительно шин инвертора (на фиг. показано пунктиром), при этом полрность источника 1 указана на фиг. 1 в скобках.

Предположим, первоначально конденсатор 31 заряжен с полярностью как показано на фиг. 1 без скобок. Включены тиристоры 10, и 6 (фиг. 1 и 3), ток нагрузки протекает по цепям: фаза В, тиристор 5, «плюс-минус» источника !, тиристор 6, 1203675 фаза С, фаза В, тиристоры 5 и 10, фаза А, фаза В. В момент времени ti (фиг. 3) производят переключение фазы А с положительного напряжения на отрицательное, для чего коммутируют тиристор 10 включением тиристоров 2, 3, 16 и 26. Ток фазы А переводится из цепи тиристора 10 в LC-цепь

30 и 31 по цепи: фаза В, тиристор 5, диод 22, тиристор 26, 1.С-цепь 30 и 31, тиристор 16, ффаза А, фаза В. Избыточный колебательный ток LC-цепи протекает по цепи: конденсатор 31, тиристоры 16 и 3, диод 22, диод 26, дроссель 30. После перезаряда конденсатора 31 открывается тиристор 2, ток фазы А протекает по цепи: фаза А, фаза В, тиристор 5, «плюс — минус» источника 1, тиристор 2, фаза А. К моменту времени 1 ток рекуперации в фазе С спадает до нуля. В момент времени t включают тиристор 13. Ток в фазе С меняет знак и начинает увеличиваться по цепи: фаза А, фаза С, тиристоры 13 и 2, фаза А. В момент времени tq переключают фазу С с отрицательного напряжения на положительное, для чего коммутируют тиристор 13 включением тиристоров. 6, 7, 19 и 27. Процесс коммутации протекает аналогично описанному, после коммутации тиристора 13 ток фазы 6 протекает по цепи: фаза С, тиристор 7, «плюс — минус» источника 1, тиристор 2,.фаза

А, фаза С. После каждой коммутации комденсатор 31 дозаряжают от дополнительного источника 32 через соответствующую пару тиристоров 26, 29 или 27, 28 узла 25 принудительной коммутации.

5 Формула изобретения

Автономный инвертор напряжения, содержащий трехфазные мосты основных и обратных тиристоров, подключенные своими входами к шинам источника постоянного

10 напряжения, причем объединенные выводы переменного тока мостов соединены с выходными выводами, трехфазный мост распределительных тиристоров, подсоединенный своими выводами переменного тока к объединенным выводам переменного тока мостов основных и обратных тиристоров, общий двухтактный узел принудительной коммутации, подключенный своим выходом к объединенным выводам постоянного тока моста распределительных тиристоров, а входом — к шинам дополнительного источника питания, а также однофазный мост на вентилях, выводы переменного тока которого подключены к шинам источника постоянного напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения его схемы, в качестве вентилей од25 нофазного моста использованы диоды, а выводы постоянного тока моста подключены к одноименным выводам шин дополнительного источника питания.

1203675

Редактор Н. Бобкова

Заказ 8428/59

Составитель A. Неруш

Техред И. Верее Корректор А. 3 и м о косо в

Тираж 632 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, OK — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <<Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4