Инверторная система

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в установках многодвигательного электропривода. Цель - повышение надежности, снижение потерь и улучшение гармонического состава выходного напряжения. Устройство содержит ключи прерывателя 1,2, соединенные по крайней мере с двумя тиристорными инверторами (И) 3. К разноименным выводам входа И 3 и входам инверторной системы подключена пара цепей из подпорного транзистора 8, резистора 9 и введенного дополнительного источника (да) 10. Ключи прерывате (Л ля 1,2 зашунтированы цепью из диода 12 и тиристора 13. Минимальное обратное напряжение, прикладываемое в паузе к тиристорам И 3, равно напряжению ДИ 10. Это напряжение принимается более или равным минимальному на1чЭ 05 сд UD СП 1C

Со!ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цб?! 4 Н 02 М 7/515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.3(I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3820156/24-07 (22) 30.11.84 (46) 23.10.86. Бюл. Ф 39 (71) Ивановский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектноконструкторского института по автоматизированному электроприводу (72) В.Н. Башин, Л.Г. Певунов и Е.А. Балашов (53) 621.314.572(088,8) (56) Патент Великобритании Ф 1294947, кл., Н 02 М 7/515, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 1!30994, кл. Н 02 М 7/515, 1983.

Проблемы преобразовательной техники: Тезисы докладов на третьей Всесоюзной институтской конференции.

Ч. II. — Киев 1983, с. 112-114.

Патент Японии Ф 51-128!5, кл. Н 02 М 7/75, 1976.

Патент Японии Р 57-31395, кл. Н. 02 М 7/515, 1982..,80 1265952 А 1 (54) ИНВЕРТОРНАЯ СИСТЕМА (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в установках многодвигательного злектропривода. Цель — повышение надежности, снижение потерь и улучшение гармонического состава выходного напряжения. Устройство содержит ключи прерывателя 1,2, соединенные по крайней мере с двумя тиристорными инверторами (И) 3. К разноименным выводам входа И 3 и входам инверторной системы подключена пара цепей из подпорного транзистора 8, резистора 9 и введенного дополнительного (O источника (ДИ) 10. Ключи прерывателя 1,2 зашунтированы цегью из диода !

2 и тиристора 13. Минимальное обратное напряжение, прикладываемое в пау- C зе к тиристорам И 3, равно напряжению ДИ IO. Это напряжение принимается более или равным минимальному напряжению, при котором время выключения уже не меняется при дальнейшем его повьнпении. В результате возрастают частотные возможности, а с рос265952 том несущей частоты улучша ется гармонический состав выходного напряжения . 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к преобра.зовательной технике и может быть использовано в качестве инверторной системы в установках многодвигательного электропривода.

Целью изобретения является улучшение гармонического состава выходного напряжения, повьппение надежности и снижение потерь.

На фиг. 1 показана схема инверторной системы; на фиг, 2 — диаграммы управляющих импульсов .прерывателя и кривые выходного напряжения прерывателя; на фиг. 3 — диаграммы, поясняющие работу подпорных цепочек..

В инверторной системе (фиг. 1) к входным выводам через анодный 1 и катодный 2 ключи прерывателя подключены по крайней мере два инвертора 3, состоящие из подключенного через зашунтированный обратным диодом 4 реактор 5 моста основных тиристоров 6, по переменному току подключенного к мосту диодов 7 обратного тока, по постоянному току подключенному к входу инверторной системы. К разноименным выводам входа инверторов 3 и входа инверторной системы подключена пара цепей из подпорного транзистора 8, резистора 9 и дополнительного источ.ника 10. Анодные и катодные ключи

1 и 2 прерывателя состоят каждый из включенного в прямом направлении анодного (катодного) транзистора 11, зашунтированного в прямом направлении цепью из одного и более диода

12 и тиристора 13.

На фиг.2 обозначены диаграмма 14 запирающих команд прерывателя, диаграмма 15 управляющих импульсов ти/ ристоров 3 прерывателя,, диаграмма

16 управляющих импульсов транзисто/ ров 11 прерынателя, кривая 17 напряжения между разноимеиными выводами входа инверторов 3 и входа инверторной системы, кривая 18 напряжения входа инверторов 3 и диаграмма 19 уп1 равляющих импульсов подпорных тран" эисторов 8.

Инверторная система работает следующим образом.

Напряжение постоянного тока в прерывателе превращается в импульсное (кривые 17 и 18) и поступает в инверторы 3, где преобразуется в трехфазное широтно-импульсно модулирован-!

О ное, причем выходная частота определяется набором нужного количества импульсов прерывателя, а напряжение— задержкой включения тиристоров инвертора 3 относительно фронта выходного !

5 напряжения прерывателя.

Прерыватель работает следующим образом.

В момент t, (фиг. 2) включаются щ тиристоры 13, и напряжение источника поступает на вход инвертора 3. При этом заряжаются все собственные емкости тиристоров инверторов 3, т.е. весь емкостной бросок тока берут на

25 себя тиристоры 13. Далее в момент времени t включаются транзисторы ll и весь ток нагрузки прерывателя переводится на них ввиду того, что папение напряжения на транзисторах 11

Зп в режиме насыщения меньше, чем падение напряжения на цепочке из диодов

2 и тиристора 13. Таким образом, за яд, накопленный широкой базой тиристора 13 (во время его включения), постепенно рассасывается, и в момент

t для выключения тиристора 13 достаз точно подать на его узкую базу (управляющий электрод) небольшой отрицательный потенциал и он закроется.

4О При этом транзистор ll и тиристор 13 закрываются одновременно. В момент времени 1, кроме этого, включаются транзисторы 8, и напряжение (0,1Е) дополнительных источников !О через

45 резисторы 9 прикладывается встречно ко всем тиристорам инверторов 3, обеспечивая их ускоренное выключение °

1265952

При каких-либо. токовых перегрузках (короткое замыкание или емкостный бросок) транзисторов 11 они начинают входить в аналоговый режим, и тогда ток переходит на тиристор 13, так как в этом случае падение напряжения на транзисторе 11 больше, чем на цепи иэ диодов 12 и тиристора 13. В случае короткого замыкания этот режим продолжается до момента t (фиг. 2), з и, таким образом, широкая база тиристоров 13 заряжена и последние не выключаются.

Цепочка из подпорного транзистора

8, резистора 9 и дополнительного ис- >5 точника 10 функционирует следующим образом.

В момент времени 1 (фиг. 2 и 3), когда выключаются ключи 1 и 2 (диаграммы !5 и 16), выключаются тран- 20 зисторы 8 (диаграмма 19). При этом, если ток какой-либо фазы нагрузки положителен (направлен к нагрузке), то открывается анодный обратный диод

7 моста этой же фазы, т.е. фаза нагрузки соединяется с отрицательным выводом входа, а к тиристорам 6 моста этой фазы прикладываются отрицательные напряжения:.для анодного

Ug =У„ =О,! Е, для катодного U,b = ЗО

=E+U =Е+О,) E=l,l Е.

На фиг. 3 обозначены диаграммы напряжений на анодном 20 и катодном

21 тиристорах 6 моста какой-либо фазы при положительном токе в ней. При отрицательном токе диаграммы 20 и 21 меняются местами. Минимальное обратное напряжение, прикладываемое в паузе к тиристорам инвертора 3, равно напряжению дополнительных источников.40

Это напряжение принимается более или равным минимальному напряжению, при котором время выключения уже не меняется при дальнейшем его повышении..

Если напряжение источника порядка 45

540 В, то для "подпора" напряжения

54В (0,1Е) вполне достаточно. При этом по сравнению с известной системой (где выключение производится без

II ll 1 подпора ) время паузы можно сократить в 2-4 раза. В результате возрастают частотные возможности, а с ростом несущей частоты улучшается гармонический состав выходного напряжения.

Нунтирование транзисторов 11 в режиме короткого замыкания тиристором

13 обеспечивает надежную защиту транзисторов 11, а в нормальном режиме устраняет провалы напряжения на выходе инверторов при емкостных бросках токов во время включения тиристоров инверторов. Органиэация "подпора" в паузах входного напряжения инверторов позволяет сократить время выключения тиристоров инвертора в

2,5-3 раза и в столько же раз повысить несущую, и улучшить гармонический состав выходного напряжения.

Формула и з обретения

1. Инверторная система, содержащая по крайней мере два включенных через анодный и катодный транзисторы инвертора, состоящих каждый из включенного через зашунтированный обратным диодом реактор моста основных тиристоров, по переменному току подключенного к мосту диодов обратного тока, по постоянному току подключенному к силовому входу, цепь из подпорного транзистора и резистора, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения, цепь подключена в прямом направлении через дополнительный введенный источник к одним разноименным выводам силового входа инверторов и силового входа системы, а к другим выводам подключена еще одна такая цепь с дополнительным источником.

2. Система по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения потерь и повышения надежности путем защиты анодного и катодного транзисторов от коротких замыканий, указанные транзисторы зашунтированы в прямом направлении цепью по крайней мере иэ одного диода и тиристора.

1265952

Фыа 2

Фма Я

Составитель Г. Мыцык

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Ходанич Корректор Т. Колб

Заказ 5679/56 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4