Автономный инвертор напряжения

 

Изобретение относится к преобразовательном технике. Целью является улучшение массогабаритных показателей. Устройство содержит трехфазный мост основных тиристоров 1-6 с обратными диодами 7-12. Мост распределительных тиристоров 13-18 подключен к линейному дросселю 19, соединенному с входными выводами через двухоперационные тиристоры 20, 21 и вспомогательные тиристоры 22, 23. Для запирания основного тиристора анодной группы включаются тиристоры 20, 21. Затем тиристор 21 запирается , и отпирается соответствующий тиристор (13-15). Линейный дроссель 19 используется в качестве источника коммутационной энергии. 2 ил. I (/ С

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1310976 А 1 (504 Н 02 М 7 515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

/гH АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3999676/31-07 (22) 02.01.86 (46) 15.05.87. Бюл. № 18 (71) Московский энергетический институт (72) О. Г. Булатов (SU), Петр Лыщак (PL и С. В. Одынь (SU) (53) 621.314.572 (088.8) (56) Патент США № 4079443, кл. Н 02 М 7/515, 1978.

Булатов О. Г., Одынь С. В. Вентильные преобразователи на базе полностью управляемых тиристоров.— Итоги науки и техники.

Сер. Силовая преобразовательная техника /

ВИНИТИ АН СССР. М., 1979, т. 2.

Патент США № 4308578, кл. Н 02 М 7/515, 1981. (54) АВТОНОМНЫЙ ИHBEPTOP НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к преобразовательноч технике. Целью является улучшение массогабаритных показателей. Устройство содержит трехфазный мост основных тиристоров 1 — 6 с обратными диодами 7 — 12. Мост распределительных тиристоров 13 — 18 подключен к линейному дросселю 19, соединенному с входными выводами через двухоперационные тиристоры 20, 21 и вспомогательные тиристоры 22, 23. Для запирания основного тиристора анодной группы включаются тиристоры 20, 21. Затем тиристор 21 запирается, и отпирается соответствующий тиристор (13 — 15). Линейный дроссель 19 испольа зуется в качестве источника коммутационной э энергии. 2 ил.

1310976

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автономным инверторам напряжения, и может быть использовано, например, в преобразователях постоянного напряжения в переменное для однофазной или трехфазной нагрузок.

Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей путем исключения дополнительных источников напряжения. На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого инвертора в трехфазном мостовом варианте исполнения с общим узлом повентильной коммутации; на фиг. 2— временная диаграмма, поясняющая работу устройства на интервале коммутации.

Инвертор содержит трехфазный мост основных тиристоров 1 — 6 с обратными диодами 7 — 12 и трехфазный мост распределительных тиристоров 13 — 18. В состав узла коммутации входит линейный дроссель 19, подключенный к двухоиерационным тиристорам 20, 21 и спомогательным однооиерационным тиристорам 22, 23. Инвертор работает на трехфазную нагрузку 24.

Коммутационные процессы в инверторе протекают следующим образом.

Пусть в начальный момент (о открыты тиристоры 1, 3 и 5. Для запирания одного из основных тиристоров инвертора, например тиристора 1, в момент tl производят отпирание по цепи управления двухоперационных тиристоров 20 и 21. При этом ио контуру тиристор 20 — дроссель 19 — тиристор 21 протекает ток i>., который накапливает в дросселе 19 коммутационную энергию. В момент 4 производят запирание по цепи управления тиристора 21 и отпирание тиристора 13. Ток дросселя 19 и, который к моменту t достигает значения

1 Я жЕ,11 — exp(— r l 7 L.)r ), где Е,> — напряжение источника питания;

1 — индуктивность дросселя 19;

r — резистивные потери в контуре протекания тока l>., должен превышать ток фазы А нагрузки t»х что необходимо для создания условий выключения тиристора 1. Действительно, при

l>.(<>))I»» в момент t тиристор 1 обесточивается и ток переводится в контур 20 †19-13 — 7 — 20, причем через диод 7 протекает ток i, =и — 1»л (заштрихованная площадка на фиг. 2). Тиристор 1 при этом оказывается под обратным анодным напряжением, равным падению напряжения на диоде 7, и восстанавливает свои непроводящие свойства на интервале (BocT ос».=(3 — fg.

Регулируя интервал At= t.— t l между. подачей управляющих импульсов запираиия на тиристор 21 по отношению к импульсам отпирания обоих тиристоров 20 и 21, можно изменять значение тока 1ф) в зависимости от значения тока 1нх, сохраняя тем самым

10 коммутационную способность при высоком

КПД устройства в случае изменения тока нагрузки инвертора в широком диапазоне.

В момент (з производят запирание по цепи управления двухоперационного тиристора 20 и отпирание вспомогательного тиристора 23, после чего образуются два токопроводящих контура: 19 в 13 — 24 — 5 — 23 — 19 и 19 в 13—

7 †источн питания — 23 — 19. По первому контуру протекает ток (нх -.const, а ио второM j контуру — TQK (, =(,> — 1»" KQTopblH (1blcT ро (с постоянной времени т=(./r) рекуперирует в источник Е>. В момент (4 ток (— — О, после чего через дроссель 19 протекает только ток нагрузки, т. е. („=1>,, 15

В момент 4 производят отпирание по цепи управления тиристора 21, после чего образуются два несвязанных один с другим контура: 19 †21 † 19 и 24 †5 10 — 24, причем второй контур существует лишь ири наличии индуктивной составляющей у нагрузки 24. На интервале t (; — i3 происходит восстановление неироводящих свойств у двухоперационного тиристора 20 (в современных мощных двухоперационных тиристоров на ток более 100 А время t, составляет около 5 мкс). С момента (.- при образовании двух указанных контуров тиристор 13 оказывается в обесточенном состоянии и выключается. Одновременно с момента i,; в контуре 19 — 21 — 23 — 19 идет процесс экспоненциального спада тока (. Для ускорения этого процесса (штрих-пунктирная линия, характеризуюгцая кривую тока (>. (И после момента (;, на фиг. 2) можно последовательно с тиристорами 22 и 23 установить дополнительные резисторы, сопротивления которых следует выбирать исходя из требуемой скорости экспоненциального сиада до нуля тока i>-.

Более экономичное окончание коммутационного процесса после момента (;, можно организовать без введения дополнительных резисторов, исключительно алгоритмическим способом, учитывая наличие тиристоров 22 и 23. Для этого в момент t>; после выключения тиристора 13 отпнрак>т вспомогательный тиристор 22, что приводит к рекуперации тока дросселя 19 ио контуру 19- 22 — источник — — 23- — 19 в иитаюгций инвертор источника напряжения Е,ь

Начиная с момента 4 в принципе можно начать следующую коммутацию основных тиристоров инвертора, в том числе и тиристора 1. Для запирания любого тиристора из анодной группы инвертора (тиристоры 1, 2, 3) включаются те же тиристоры узла коммутации, что ири запирании тиристора 1, а также соответствующий распределительный тиристор (13, 14 или 15). При коммутации любого тиристора из катодной группы функцию тиристора 21 выполняет тиристор 20, а функцию тиристора 23 — тирис1310976

Формула изобретения О 7 г

Составитель И. Жеребина

Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор A. Обручар

Заказ 764/53 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 тор 22. В качестве распределительного тиристора при этом используют соответствующий тиристор из числа 16 — 18.

Автономный инвертор напряжения, содержащий подключенный по входным выводам трехфазный мост основных тиристоров, зашунтированных обратными диодами, а также трехфазный мост распределительных тиристоров, подключенных соответствующими электродами к основным тиристорам, причем выводы постоянного тока моста распределительных тиристоров соединены с источником коммутационной энергии с двухоперационными тиристорами, подключенным через вспомогательные тиристоры к входным выводам, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей путем исключения дополнительных источников напряжения, источник коммутационной энергии выполнен в виде линейного дросселя, соединенного одним концом с анодами однои пары двухоперационного и вспомогательного тиристоров, подключенных катодами соответственно к отрицательному и положительному входным выводам, а другим концом дроссель соединен с катодами другой пары двухоперационного и вспомогательного тиристоров, аноды которых соединены соответственно с положительным и отрицательным входными выводами.