Трехфазный инвертор напряжения

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в тяговом электроприводе . Целью является повышение надежности. Устройство содержит мосты главных 1-6 и коммутирующих 7-12 тиристоров. Первичные обмот- :- ки 25-27 трансформаторов тока 22-24 включены в диагонали подзарядных диодных мостов 32-35, 36-39 и 40-41. Выходы последних объединены в отдельную сеть постоянного тока, с шинами 44 и 45 которой соединены входы мостов подзарядных тиристоров 47-50, 51-54 и 55-58, выходы которых соединены с коммутируюш г1ми конденсаторами 19-21. Это позволяет обеспечить дополнительный подзаряд конденсаторов инвертора независимо от уровня или наличия напряжения в сети питания инвертора. 3 ил. С ;7 28 S (Л оо со ю о со Фи8.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) 01) (51) 4 Н 02 M 7/515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3980208/24-07 (22) 27,11.85 (46) 23,06.87. Бюл, ¹- 23 (71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад, В.Н.Образцова (72) К.10.Бурак, Т.К.Александрова и И.П.Лебедева (53) 621.314.057(088.8) (56) Патент Японии ¹ 58-21507, кл. Н 02 M 7/515, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 226012, кл. Н 02 M 7/515, 1967.

Патент Японии ¹ 51-30251 кл. Н 02 M 7/515, 1976.

Руденко В.С. и др, Основы преобразовательной техники. — M.: Высшая школа, 1980, с. 273, рис,4, 67. (54) ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в тяговом электроприводе. Целью является повьппение надежности. Устройство содержит мос— ты главных 1-6 и коммутирующих

7-12 тиристоров. Первичные обмотки 25-27 трансформаторов тока 22-24 включены в диагонали подзарядных диодных мостов 32-35, 36 — 39 и 40-41, Выходы последних объединены в отдельную сеть постоянного тока, с шинами

44 и 45 которой соединены входы мостов подзарядных тиристоров 47-50, 51-54 и 55-58, выходы которых соединены с коммутирующими конденсаторами 19-21. Это позволяет обеспечить дополнительный подзаряд конденсаторов инвертора независимо от уровня или наличия напряжения в сети питания инвертора. 3 ил.

1 1319209 2

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, а именно к мостовым тиристорным .инверторам, работающим в тяговом приводе с бесколлекторными двигателями.

Целью изобретения является повышение надежности работы инвертора путем дополнительного подзаряда коммутирующих конденсаторов.

На фиг. l представлена принципиальная электрическая схема трехфазного инвертора напряжения; на фиг,2 — схема формирователя импульсов управления тиристорами подзарядных мостов инвертора; на фиг.3 — диаграмма импульсов управления всеми тиристорами инвертора, 1

Трехфазный инвертор напряжения (фиг,l) содержит мосты главных тиристоров 1-6, мосты коммутирующих тиристоров 7-12, мосты обратных диодов 13-18, фазные коммутирующие конденсаторы 19-21, трансформаторы 2224 тока, первичные их обмотки 25-27 включены каждая в свою фазу нагрузки

28, а вторичные 29-31 пофазно в диагонали трех подзарядных диодных мостов, каждый из которых состоит из двух пар диодов: мост фазы Л вЂ” из диодов 32-35, мост фазы B — из диодов 36-39, мост фазы С вЂ” из диодов

40-43. Выходы указанных диодных мостов объединены в.отдельную сеть постоянного тока с шинами 44 и 45. К последним через дроссель 46, включенный в шину 44, подключены входы трех подзарядных тиристорных мостов.

Мост фазы А состоит из подзарядных тиристоров 47-50, мост фазы  — из подзарядных тиристоров 51-54, мост фазы С вЂ” из подзарядных тиристоров

55-58, Выходы каждого из указанных мостов соединены с фазным коммутирующим конденсатором: мост тиристоров

41-50. — с конденсатором 19, мост тиристоров 51-54 — с конденсатором

20, мост тиристоров 55-58 — с конденсатором 21. Правая обкладка конденсатора 19 соединена со средней точкой 59 главных тиристоров 1 и 4, а левая — со средней точкой 60 коммутирующих тиристоров 7 и 10. Правая обкладка конденсатора 20 соединена со средней точкой 61 главных тиристоров

3 и 6, а левая — со средней точкой

62 коммутирующих тиристоров 9 и 12.

Правая обкладка конденсатора 21 соединена со средней точкой 63 главных

40 тиристоров 5 и 2, а левая — со сред— ней точкой 64 коммутирующих тиристоров 8 и 11. Управляющие электроды всех подзарядных тиристоров 47-58 подключены к формирователю 65 сигналов управления подзарядными тиристорами (фиг.2) системы 66 управления.

Между шинами 44 и 45 диодных мостов

32-35, 36-39 и 40-43 включены две параллельные цепочки, одна из которых состоит из конденсатора 67, а другая — из резистора 68. Кроме того, в шину 69 включен датчик 71 тока, между шинами 69 и 70 — конденсатор

72 фильтра, а параллельно ему — датчик 73 напряжения.

Предлагаемый инвертор работает следующим образом.

При работе инвертора на нагрузку

28 первичные обмотки 25 (точки 74 и

75), 26 (точки 76 и 77) и 27 (точки

78 и 79) трансформаторов 23-24 тока обтекаются током нагрузки. Токи вторичных обмоток 29-31 выпрямляются подзарядными диодными мостами 32-35, 36-39 и 40-43, в результате чего на шинах 44 и 45 диодных мостов постоянно имеется выпрямленное напряжение заданного уровня, которое постоянно прилагается к входам тиристорных мостов 47-50, 51-54 и 55-58, В пусковом или тормозном режимах, а также при кратковременных просадках напряжения в силовой сети инвертора, когда напряжение на входе инвертора ниже порогового значения, а ток инвертора превышает пороговое значение, срабатывают соответственно датчик 73 напряжения и датчик 71 тока, которые посылают разрешающие сигналы на формирователь 65 импульсов управления подзарядными тиристорами 47-58 в систему 66 управления инвертора (фиг.2), !

Формирователь 65 сигналов управления подзарядными тиристорами 47-58 сосТоНТ из шести логических элементов

И-HP. являющихся стандартными микросхемами серии KN155.

Система бб управления подает сигналы на открытие главных тиристоров

1-6 и коммутирующих тиристоров 7-12 согласно диаграмме импульсов (фиг.3), В указанной системе управления используется 150-градусной закон управления с длительностью сигналов управления главными тиристорами 1-6

150 эл.град и коммутирующими тиристорами 7-12 120 эл.град, При этом вклюника питания самого инвертора, что позволяет постоянно иметь условия надежной коммутации инвертора.

Трехфазный инвертор напряжения, содержащий подключенные к входным выводам конденсатор фильтра, трехфазный мост главных тиристоров, зашунтированных обраTHbMH диодами, выводы переменного тока которого соединены с целью нагрузки и с одними выводами конденсаторов коммутирующих цепей, другие выводы которых соединены с выводами переменного тока трехфазного моста коммутирующих тиристоров, основные пофазные пары последовательно соединенных подзарядных тиристоров а также блок управления, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности работы путем дополнительного подзаряда коммутирующих конденсаторов, он снабжен дросселем, дополнительными пофазными парами последовательно соединенных подзарядных тиристоров, образующих мосты с основными пофазными парами, подзарядных тиристоров, и дополнительными подзарядными однофазными мостами диодов, к диагонали переменного тока каждого из которых присоединена вторичная обмотка одного из введенных трансформаторов тока с первичной обмоткой, включенной в соответствующую фазу цепи нагрузки, а их выводы постоянного тока объединены и зашунтированы введенными конденсатором и резистором и подключены через дроссель к объединенным диагоналям постоянного тока образованных мостов подзарядных тиристоров, управляющие электроды которых соединены с формирователем подзарядных импульсов, введенным в блок управления, один вход которого присоединен к выходу датчика входного тока, а другой вход — к выходу датчика входного напряжения.

3 1319209

4 чение тиристоров подзарядного устрой- 19-21 независимо от состояния нсточства происходит следующим образом.

Предположим, что коммутирующий конденсатор 19 фазы А инвертора должен зарядиться со знаком "+" на пра5 вой обкладке через открытые главный формула и з о б р е т е н и я тиристор 1 и коммутирующий тиристор

1О. Если при этом поступает разрешающий сигнал на включение устройства подэаряда, то сигналы поступают íà 10 открытие тиристоров 49 и 50 подзаряда, разрешая тем самым дозарядить конденсатор 19 при той же полярности его от источника подзаряда (шины 44 и 45) по цепи: шина 44 — подзарядный тиристор 49 — точка 59 — правая обкладка конденсатора 19 — левая обкладка конденсатора 19 — точка 60— подзарядный тиристор 50 — шина 45, Сигнал на включение одзарядных ти- 2р ристоров 49 и 50 идентичен сигналу на включение коммутирующего тиристора 10.

При работе катодного плеча фазы

А и необходимости подзарядить кон- 25 денсатор 19 обратной полярностью подаются сигналы на включение тиристоров подзаряда 47 и 48, сигнал на включение, которых идентичен сигналу на включение коммутирующего тиристо- 30 ра 7.

При этом дроссель 46, включенный в шину 44, ограничивает скорость нарастания тока d i/dt тиристоров 4750 (51-54 и 55-58) в цепи подзаряда коммутирующего конденсатора 19 (20 и 21). А конденсатор 67, включенный между шинами 44 и 45, обеспечива— ет сглаживание пульсаций в сети подэаряда, т,е. на шинах 44 и 45, Кроме 40 того, для предотвращения холостого хода трансформаторов 22-24 тока между шинами 44 и 45 установлен резистор 68, предназначенный для ограничения максимального значения напряже-45 ния на шинах 44 и 45.

Таким образом, предлагаемая схема инвертора постоянно обеспечивается возможностью дополнительного под-, заряда коммутирующих конденсаторов 50

1319209

b а

0 Ю èà 270 260 чЬП g4G аа Кга Ва м.ерс6

Фиг. 3

Составитель А,Рухман

Редактор И,Шулла Техред Я ?лущецкр Корректор Г. Решетник

Заказ 2525/52 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уж р д, у . р

Ужго о л, П оектная 4