Инвертор напряжения

 

Изобретение относится к преобразовательной технике. Целью изобретения является повьшение надежности и улучшение массогабаритных показателей . Устройство содержит рабочие тиристоры 2 со встречно параллельными диодами 4. Параллельно каждому плечу включены коммутирующие тиристоры 5, реакторы 6 и конденсаторы 7,которые соединены с диодами сброса 9.Диоды сброса 9 соединены с тиристорами сброса 10, между анодом и управляющим электродом которых включены стабилитроны 11. В начале пускового периода тиристоры 10 закрыты, так как стабилитроны 11 не проводят ток. Поэтому в этой зоне существенно возрастают токи коммутации, что обеспечивает успешный пуск. 2 ил. с СО со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (584 Н 02 М 7 521 7 517

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

/ ф /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /:-".

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3866817/24-07 (22) 07.02.85 (46) 15.03.87. Бюл. Р 10 (71) Киргизский научно-исследовательский отдел энергетики (72) А.С. Преображенский и Н.И.Джус (53) 621. 314. 572(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР и 316393, кл. Н 02 М 7/757, 1966.

Авторское свидетельство СССР

Ф 516163, кл. Н 02 М 7/515, 1972. (54) ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике. Целью изобретения является повьппение надежности

„ SU„„! 297197 А1 и улучшение массогабаритных показателей. Устройство содержит рабочие тиристоры 2 со встречно параллельны ми диодами 4.Параллельно каждому плечу включены коммутирующие тиристоры 5, реакторы 6 и конденсаторы 7, которые соединены с диодами сброса 9.Диоды сброса

9 соединены с тиристорами сброса 10, между анодом и управляющим электродом которых включены стабилитроны

11 ° В начале пускового периода тиристоры 10 закрыты, так как стабилитроны 11 не проводят ток. Поэтому в этой зоне существенно возрастают токи коммутации, что обеспечивает успешный пуск. 2 ил.

1297197

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в устройствах, преобразующих постоян- . ное напряжение в переменное.

Целью изобретения является повышение надежности, улучшение массогабаритных показателей за счет снижения уровня перенапряжений в пусковой период.

На фиг. 1 приведена схема предпагаемого устройства; на фиг, 2 — осциллограммы пуска инвертора.

Источник 1 питания, выполненный преимущественно в виде управляемого выпрямителя с выходным фильтром, полюсами связан с плечами мостового инвертора, образованными последовательным соединением рабочих тиристоров 2 и нелинейных реакторов

Встречно параллельно тиристорам 2 включены рабочие диоды 4, Параллельно каждому плечу инвертора включены коммутирующие плечи, составленные из последовательно соединенных ти— ристоров 5, линейных или нелинейных реакторов 6 и конденсаторов 7. Коммутирующие тиристоры шунтированы встречно параллельными диодами 8. Коммутирующие конденсаторы 7 одним выводом соединены с плюсовой шиной питания, а вторым — соединены также с диодами

9 сброса, Вторые выводы диодов 9 в каждой группе (анодной и катодной) соединены вместе и подключены к противоположному типу силовых электро- 35 дов тиристоров 10 сброса. Вторые сйловые выводы:,.этих тиристоров подключены к минусовой шине источника

1 питания. Между анодом и управляющим электродом тиристоров 10 сброса, включены стабилитроны 11. К выходу инвертора подключена нагрузка 12.

Устройство работает следующим образом., r

Постоянное напряжение, поступаемое с источника 1 питания, преобразуется в переменное напряжение, по— даваемое на нагрузку 12. С этой целью на рабочие 2 и коммутирующие 5 тиристоры B известной последовательности подаются управляющие импульсы необходимой частоты повторения.При этом для выключения работавшего до этого плеча рабочих вентилей инвертора подаются импульсы на коммутирующие тиристоры 5, которые вводят в работу колебательный контур, составленный реактором 6 и конденсатором 7. Ток этого контура превышает рабочий ток и вызывает выключение рабочего тиристора 2. После этого с небольшой задержкой включается рабочий тиристор противоположного плеча, что вызывает изменение полярности напряжения на нагрузке

12. Нелинейные реакторы 3 ограничи-вают скорость нарастания тока через рабочие тиристоры, что повышает надежность, снижает потери энергии на этапе включения.В процессе работы из-за потерь в контуре коммутации на коммутирующих кондесаторах 7 происходит "накачка напряжения, т,к. напряжение на конденсаторах 7 может превысить напряжение источника 1.

Ограничение этого напряжения достигается благодаря диодам 9 сброса, которые избыток энергии конденсаторов 7 возврашают в цепь постоянного тока через тиристоры 10.Последние включаются цепью самозапуска через стабилитрон 11, благодаря превьппению анодным напряжением тиристоров 10 напряжения стабилизации стабилитронов 11. Целесообразно напряжение принимать равным 10-15Х номинального напряжения на полюсах, Предлагаемая схема позволяет осуществить пнавнык пуск инвертора. В таком режиме на тиристоры 2 и 5 заранее подается требуемая последовательность импульсов управления, а затем плавно с нулевого значения до минимапьного увеличивается напряжение исто.:ника 1. Б IIoMHHG$IhHQM режиме ток колебательного контура и ток нагрузки пропорциональны напряжению источника 1.В зоне низких напряжений нелинейные реакторы не насыщаются и работают как линейные, обладая достаточно большим сопротивлением, на частоте работы контура коммутации. После,няя в 10-30 раз больше номинальной выходной частоты инвертора. Поэтому указанные реа- торы незначительно ограничивают ток нагрузки и существенно снижают ток комму.;ирующих контуров. Это обстоятельство не позволяло осущестBêòb плавный пуск инвертора, ибо в известной схеме в зоне низких нап— ряжений непропорционально резко снижгется амплитуда коммутационного тока, В результате возникают опрокидывания инвертора. Поэтому приходится пускать инвертор толчком, т.е.

129

7197 при снятых импульсах управления инвертора поднимать напряжение источника 1 до минимального уровня, а затем подавать импульсы управления инвертора. Такой режим пуска сопровождается перенапряжениями, которые усиливаются при наличии линии электропередач.

При отсутствии диодов 9 сброса, как указывалось выше напряжения на коммутирующих конденсаторах в 1,8 раза превышают напряжение на. полюсах, вследствие чего возрастает и коммутационный ток. В предлагаемом устройстве в начале пускового периода, в зоне низких напряжений, тиристоры t0 закрыты, так как стабилитроны 11 не проводят ток. Поэтому в этой зоне существенно возрастают токи коммутации, что и обеспечивает успешный пуск. Повышение напряжения на конденсаторах 7 не опасно, так как напряжение существенно ниже номинального. По мере .роста напряжения на полюсах возрастает анодное напряжение тиристоров 10 выше уровня пробоя стабилитронов 11, которые открываясь, включают тиристоры 10, тем самым присоединяя диоды 9 сброса к полюсам. Наступая с этого момента времени, диоды сброса начинают ограничивать напряжения на конденсаторах

Таким образом, устройство обеспечивает плавный пуск инвертора без перенапряжений.

На фиг. 2 приведены осциллограммы пуска инвертора в составе вставки постоянного тока (без линии) напряжения 14 кВ. Осциллограмма О соответствует пуску толчком, à S плавному пуску. На осциллограмме обозначено: Н вЂ” напряжение; Т вЂ” ток

4 звена постоянного тока. Как видно осциллограммы подтверждают положительный эффект.

Таким образом, предлагаемая схема, благодаря возможности плавного пуска, исключает перенапряжения, что с одной стороны повышает надежность. оборудования, а с другой стороны появляется воэможность снизить установленную мощность оборудования (в основном вентилей), что сни-, жает массогабаритные показатели установки.

Формула изобретения

Инвертор напряжения, содержащий в каждом плече моста рабочие тиристоры с встречно параллельными диодами

20 и коммутирующими цепями, выполненными в виде последовательно включенных реакторов, конденсаторов и тиристоров, шунтированных обратными диодами, причем конденсаторы одним выводом соединены с одно": шиной питания, а вторым выводом присоединены к диодам сброса, которые вторыми выводами в каждой группе объединены и связаны с противоположной по полярности шиной питания, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения массогабаритных показателей за счет снижения уровня перенапряжений в

35 пусковой период, он снабжен нелинейными реакторами, включенными в каждое плечо, и двумя тиристорами и стабилитронами, причем тиристоры включены между общими точками групп диодов сброса и соответствующими шинами питания, а стабилитроны включены между управляющим электродом тиристора и его анодом.

1297197

Составитель Г. Иыцык

Техред Л.Сердюкова КоРРектоР H.Êîðîëü

Редактор Ю. Середа

Заказ 792/59 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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