Последовательный автономный инвертор

 

Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения - расширение нагрузочного диапазона, повышение надежности и эффективности использования вентилей. Устройство содержит две вентильных ячейки с прямыми 1 - 4 и обратными 5 - 8 вентилями. Между прямыми и обратными вентилями включены L C - контуры смещения 9, 21. Вторичные обмотки выходных тр-ров 13, 19 подключены к нагрузке 15 одноименными выводами. Четырехтактная система управления включает вентили так, что на интервале восстановления управляемости прямых вентилей величина напряжения, приведенного к первичной обмотке трансформатора, не сказывается на длительность этого интервала. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

05 А1 (19) (11) (51)5 Н 02 M 7/523

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.f

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (,21) 4410722/24-07 (22) 15.04.88 (46) 07.01.90. Бюл. Ф 1 (72) В.В.!Пипицын, В.А.Глухих, В.И.Лузгин, А.В.Абрамов, А.А.Рухман и Д.В.Чуркин (53) 621.314.572 (088.8) (56) Беркович Е.И. и др. Тиристорные .преобразователи повышенной частоты для электротехнологических установок. — М.: Энергия,. 1973, с.82.

Авторское свидетельство СССР.

Ф 657549, кл. Н 02 M 7/523, 1976. (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ

ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобре2 тения — расширение нагрузочного диапазона, повышение надежности и эффективности использования вентилей.

Устр-во содержит две вентильных ячейки с прямыми 1-4 н обратными 5-8 вентилями. Между прямыми и обратными вентилями включены LC-контуры смещения 9, 21. Вторичные обмотки выходных тр-ров 13, 19 подключены к нагрузке 15 одноименными выводами. Четырехтактная система управления включает вентили так, что на интервале восстановления управляемости прямых вентилей величина напряжения, приведенного к первичной обмотке трансформатора, не сказывается на длительность этого интервала. 3 ил.

1534705

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке тиристорных преобразователей частоты и генераторов, используемых в качестве ис5 точников питания различных технологических установок.

Цель изобретения — расширение нагрузочного диапазона, повьппение надеж- 10 ности и эффективности использования вентилей, На фиг.l представлена схема автономного инвертора; на фиг.2 — временные диаграммы работы инверторов; на фиг.3 — схема в случае мостовой ячейки.

Инвертор (фиг.l) содержит две полумостовые ячейки, состоящие из прямых вентилей 1 - 4, обратных вентилей 5 — 8, LC-контура 9 смещения, коммутирующего LC-контура 10, разделительных конденсаторов 11 и 12 фильтра и выходного трансформатора 13 первой вентильной ячейки, дросселей 14 25 фильтра, нагрузки 15, системы 16 управления, конденсаторов 17 и 18, фильтра выходного трансформатора 19, коммутирующего LC-контура 20 и контура 21 смещения второй вентильной ячейки, встречных вентилей 22 — 25, ограничивающих напряжение на нагрузке на заданном уровне.

Инвертор Работает следующим образом.

При отпирании прямого вентиля по контуру ll-1-9-l0-13 (верхняя полуобмотка выходного трансформатора 13)-11 протекает близкий по форме к синусоидальному импульс прямого тока, при этом конденсаторы контуров коммутирующего 10 и смещения 9 заряжаются в сумме до напряжения Ud которое примерно равно двойному нанРяжению на фильтРовом конденсатоРе 45

ll. Это напряжение Ud распределяется между конденсаторами контуров обратно пропорционально их емкости, причем левые обкладки имеют знак "+", правые "-" что обеспечивает выклюЭ

50 чение основного вентиля 1. При включении обратного вентиля 5 по контуру 11-13-10-5-11 протекает близкий по форме к синусоидальному импульс . обратного тока, при этом конденсатор коммутирующего контура 10 частично

55 разряжается, а конденсатор контура смещения не разряжается, обеспечивая повышенное обратное напряжение на прямом вентиле в течение всего времени протекания тока через встречный вентиль. Одновременно с включением обратного вентиля 5 первой вентильной ячейки включается прямой вентиль

2 второй вентильной ячейки, где импульс тока, близкий по форме к синусоидальному,.протекает по контуру

18 — 19 (нижняя полуобмотка выходного трансформатора 19)-20-21-2-18,при этом конденсаторы контуров коммутирующего 20 и смещения 21 заряжаются в сумме до напряжения Ud,êîòîðîå примерно равно двойному напряжению на фильтровом конденсаторе 18. Это напряжение Ud распределяется между конденсаторами контуров обратно пропорционально их емкости, причем левые обкладки имеют знак "+", правые

"-". Импульс тока, протекая через нижнюю полуобмотку выходного трансформатора, трансформируется на вторичную, при этом ток протекает через нагрузку 15 и вторичную обмотку выходного трансформатора 13 первой вентильной ячейки на первичных полуобмотках ЭДС с полярностью, укаэанной в схеме, которая совпадает с полярностью суммарного напряжения, образованного в контуре сброса 11-13-105-11, таким образом увеличивая ток встречнь .х вентилей, Длительность тока встречных вентилей при этом оказывается равной длительности тока основных. При этом в нагрузке формируется полный период выходного тока (прямая и обратная полуволны).

После этого включается обратный вентиль б и происходит частичный разряд конденсатора коммутирующего контура 20 по контуру 18-6-20-I9 (нижняя полуобмотка выходного трансформатора 19)-18 и одновременно включается прямой вентиль 3 первой вентильной ячейки, где протекает импульс тока, близкии по форме к синусоидальному, по контуру 12 — 13 (нижняя полуобмотка выходного трансформатора 13)-10-9-3-12, при этом происходят процессы, аналогичные предыдущему такту в трансформаторе 13,нагрузке 15, трансформаторе 19 и диагонали второй вентильной ячейки.

Управление вентилями инвертора осуществляется с помощью четырехтактной системы управления (очередность работы прямых вентилей соответствует их нумерации). В случае исполь34705

Ф о р м у л а

5 15 зования управляемых встречных вентилей парная очередность работы (одновременное включение прямого и встречного вентилей) соответственно 1 и 8;

2 и 5; 3 и 6; 4 и 7. Вентили 22 — 25 осуществляют ограничение напряжения на нагрузке на заданном уровне, при этом они могут быть подключены к трансформатору через отпайки.

Диаграммы, поясняющие .работу инвертора, представлены на фиг.2, где i ток в определенном контуре.

В данной схеме напряжение на нагрузке прикладывается с тем же знаком» что и суммарное напряжение в контуре обратных вентилей 11-13-10-5-11; то же в контуре t8-6-20-19-18, то же в контуре 13-12-10-.7-13, то же в контуре 17-19-20-8-17, тем самьм напряжение на прямых вентилях на интервале восстановления их управляемости не может оказаться положительным из-за составляющей напряжения на нагрузке при увеличении ее сопротивления. Это значит, что величина напряжения на нагрузке не оказывает влияния на условия выключения вентилей, что, в свою очередь, позволяет выбирать соотношение между величиной сопротивления нагрузки, приведенной к первичной обмотке трансформатора, и эквивалентным волновым сопротивлением коммутирующего контура, равным единице и выше, за счет чего в значительной мере повышается коэффициент использования вентилей. Кроме того, повышается надежность работы предлагаемого инвертора на резкопеременную ..нагрузку

6 изобретения

Последовательный автономный инвертор, содержащий подключенную к входным выводам через дроссели фильтра ячейку, выполненную в виде трех параллельно включенных последовательных цепочек, первая из которых состоит из двух прямых вентилей, вторая— из двух обратных вентилей, а третьяиз двух конденсаторов фильтра с .включенными между ними первичными обмотками выходного трансформатора,соединеннымн разноименными выводами,зашунтированными совместно с каждым конденсатором соответствующими встречными вентилями и подключенными через коммутирующий LC-контур к среднему

20 выводу второй цепочки, соединенному через LC-контур смещения со средним выводом первой цепочки, а также блок управления, отличающийся тем, что, с целью расширения нагру25 зочного диапазона, повышения .надежности и эффективности использования вентилей, он снабжен донолнительной аналогичной ячейкой с идентично соединенными первичными обмотками трансформатора, подключенной к входным выводам через введенные дополнительные дроссели фильтра, вторичные обмотки выходных трансформаторов ячеек соединены одноименными выводами и включены последовательно, а блок управления выполнен обеспечивающим попеременное включение прямых вентилей разных ячеек, производящееся одновременно с включением соответ4п ствующих обратных вентилей противоположной ячейки, 1534705

Чиж (ZN

Составитель И..Жеребина

Техред И.Ходанич Корректор А.Обручар

Редактор А.Мотыль

Заказ 54 Тираж 491 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101