М-фазный инвертор

Авторы патента:

ПАНАСЕНКО НИКОЛАЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

ГУСЕВСКИЙ ЮРИЙ ИЛЬИЧ

ПОЛТОРАК СЕРГЕЙ НАТАНОВИЧ

МАРЧЕНКО ВЛАДЛЕН СТЕПАНОВИЧ

ТАРС ЯАК АУГУСТОВИЧ

ЭРЛИХ ЕВГЕНИЙ МИХАЙЛОВИЧ

СУШКОВ ВАЛЕНТИН НИКОЛАЕВИЧ

H02M7/525 - с автоматическим управлением формой или частотой выходного сигнала (H02M 7/517-H02M 7/523 имеют преимущество)

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в преобразовательных устройствах с искусственной коммутацией силовых тиристоров. Целью изобретения является повышение экономичности устройства и улучшение его эксплуатационнх характеристик. Устройство содержит M-фазный мост силовых тиристоров 1 - 6 с обратными вентилями 7 - 12. Две группы распределительных тиристоров 13 - 18 соединены с двумя накопительными конденсаторами 19, 20 через два коммутирующих ключа на базе полностью управляемых тиристоров 21, 22 и с двумя группами по M диодов 25 - 30. В устр-ве происходит дозаряд накопительных конденсаторов за счет энергии, накопленной в индуктивности нагрузки. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>s Н 02 M 7/525

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4667449/07 (22) 27,03.89 (46) 23.08,91. Бюл. М 31 (71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Н.В.Панасенко, Ю,И. усевский, С.Н,Полторак, В,С.Марченко, Я,А.Тарс, Е.М.Эрлих и В.Н,Сушков (53) 621.314,572 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1227085, кл. Н 02 М 7/575, 1984, Бестерлинг В. Асимметричные тиристоры в схемах преобразователей(!ЯЯМ 02345552. Электротехническая промышленность.

Преобразовательная техника, аппараты низкого напряжения электропривод. Зарубежный опыт, Экспресс вЂ” информация, 1986, вып, 18/99, с.5, рис. 5б.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в преобразовательных устройствах широкого назначения с искусственной коммутацией тиристоров, Целью изобретения является повышение экономичности и улучшение эксплуатационных характеристик.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема силовой части mфазного инвертора; на фиг. 2 даны следующие обозначения: Т1-Т6 вЂ” интервалы включенного состояния силовых тиристоров;

UAB(AC,ВС) вЂ” линейные напряжения;

Ок вЂ” помехи, создаваемые узлом коммутации устройства вЂ” прототипа;

Оук вЂ” помехи, создаваемые узлом ком,мутации предлагаемого устройства.

5U 1672546 А1 (54) М-ФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в преобразовательных устройствах с искусственной коммутацией силовых тиристоров. Целью изобретения является повышение экономичности устройства и улучшение его эксплуатационных характеристик. Устройство содержит m-фазный мост силовых тиристоров 1 вЂ” 6 с обратными вентиляторами 7 вЂ” 12.

Две группы распределительных тиристоров

13-18 соединены с двумя накопи1ельными конденсаторами 19, 20 через два коммутирующих ключа на базе полностью управляемых тиристоров 21, 22 и с двумя группами по m диодов 25 вЂ” 30. В устр-ве происходит дозаряд накопительных конденсатооов за счет энергии, накопленной в индуктивности нагрузки. 2 ил.

Инвертор содержит m-фазный мост силовых тиристоров 1-6 с обратными вентилями тиристорами 7 вЂ” 12, две группы распределительных тиристоров 13 вЂ” 18, два накопительных конденсатора 19 и 20, два полностью управляемых ключа, выполненных на базе запираемых тиристоров 21 и 22, два источника перезаряда 23, 24 накопительных конденсаторов и две группы по m диодов 25 вЂ” 30.

Инвертор работает следующим образом.

Алгоритм работы инвертора и процессы в нем рассмотрены на примере трехфазного инвертора напряжения. Отпирание силовых тиристоров происходит под воздействием управляющих импульсов в последовательности 1-5 вЂ” 3-4-2-6 с интервалом 60 эл.град.

Интервал проводимости плеча моста состоит из интервала проводимости силового

1672546

10 тиристора и интервала коммутации. Длительность включенного состояния силового тиристора может изменяться

0 < ыэ < Тм/2 -тк где tvs вЂ” длительность включенного состояния тиристора;

Тм вЂ” период модуляции;

tII вЂ” интервал коммутации;

Алгоритмы работы инвертора обеспечиваются прямоугольными импульсами линейного напряжения и приближенная к синусоиде кривая линейного тока, В интервале с идеальными ключами в любом междукоммутационном интервале ток проводят два ключа в одной группе и один вЂ” в другой.

В инверторе с тиристорами приходится учитывать интервалы коммутации и интервалы подготовки коммутирующих емкостей к следующей коммутации, иначе инвертор потеряет работоспособность. Например, в момент времени to проводят ток тиристоры

1,5 и 3. Прежде, чем будет включен тиристор

4, необходимо выключить тиристор 1, Для этого в момент времени tt должны быть включены тиристор 21 и распределительный тиристор 13. При этом собирается цепь коммутации: конденсатор 19, тиристор 21, разделительный тиристор 13, силовой тиристор 1, конденсатор 19, К силовому тиристору в запирающем направлении прикладывается запирающее напряжение, равное напряжению на конденсаторе 19, он запирается, а ток переходит в цепь, конденсатор 19, тиристор 21, разделит ельныи тиристор 13 А. По истечении временидостаточного для восстановления запирающих свойств силового тиристора 1. тиристор 21 закрывается. Так как нагрузка обладает индуктивностью, то ЭДС самоинду ции стремится поддержать ток нагрузки неизменным в контуре А,В, силовой тиристор 5, конденсатор 20, диод 25 А. По отног ению к накопительному конденсатору 20 этот ток является заряжающим, поэтому конденсатор 20 заряжается с полярностью плюс на нижней обкладке, минус вЂ” на верхней. По мере протекания тока напряжение нэ конденсаторе 20 увеличивается. В момент равенства его заданному вЂ” открывается тиристор обратного тока 10 (tg) и ток нагрузки протекает в контуре: В, тиристор обратного тока 10, А. В момент времени тл очередным импульсом управления открывается тиристор 4, В момент времени t включается коммутирующий запираемый тиристор 17 и далее процессы повторяются с той лишь разницей, что доэаряд током нагрузки фазы В получит конденсатор 19

5 через диод 29, а после его заряда откроется тиристор обратного тока 8. Дозаряд накопительных конденсаторов током нагрузки позволяет, во-первых, снизить установленную мощность устройства доэаряда накопительного конденсатора, во-вторых, повысить экономичность инвертора за счет того, что энергия конденсатора,израсходованная на проведение коммутации, пополняется эа счет энергии, накопленной в индуктивности нагрузки, в вЂ” третьих, улучшить эксплуатационные характеристики инвертора.

Формула изобретения

M-фаэный инвертор, содержащий включенный к входным выводам М-фаэный мост силовых тиристоров с обратными вентилями, две группы распределительныхтиристоров, каждая из которых состоит из

m-тиристоров, причем катоды распределительных тиристоров первой группы подключены к катодам соответствующих силовых тиристоров анодной группы, а аноды объединены и через первый согласно включенный, полностью управляемый тиристор и последовательно соединенный с ним первый накопительный конденсатор подключены к положительному входному выводу, аноды распределительных тиристоров второй группы соединены с анодами соответствующих силовых тиристоров катодной группы, э катоды объединены и через второй согласно включенный, Ilолностью уIl равляе лый тиристор и последовательно соединенный с ним второй накопительный конденсатор подключены к отрицательному вхоано;лу выводу, причем конденсаторы подключены к эывт.дам HI Toчников переэаряда, выполненных обеспечивающими заряд противоположной относительно входных выводов полярности, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения экономичности и улучшения эксплуатационIII I>. ХаРаКтЕРИСтИК, В НЕГО ВВЕДЕНЫ ДВЕ ГРУПпы диодов, первая иэ которых гостоит иэ

ITI-диодов, подключенных обьединенными анодами к точке соединения вторых полно тыо управляемого тиристора и второго накопительного конденсатора, а катодами вЂ” к катодам соответствующих распределительных тиристоров первой группы, причем mдиодов второй группы объединены катодами, подключенными к то ке соединения пер.:огс. полностью управляемого тиристора и первого накопительного конденсатора, а аноды этих диодов соединены с анодами соответству:ощих распределительных тиристоров второй группы.

1672546

12 Е) Аг. 7

Составитель И. Жеребина

Техред M.Ìoðlåíòàë Корректор M. 1Лаксимишинец

Редактор Л. Лашкова

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

Заказ 2845 Тираж 382 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления инверторами

Устройство для управления группой из @ объединенных по выходу тиристорных преобразователей // 1394376

Патент 281625 // 281625

Патент 152695 // 152695

Инвертор напряжения с пониженным содержанием высших гармоник // 2172057

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для независимого регулирования частоты и напряжения многофазной нагрузки, например статорной обмотки асинхронного двигателя

Тиристорный инвертор с конденсаторами в силовой цепи // 2334346

Способ управления автономным инвертором // 2556874

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления автономными инверторами с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) для частотного регулирования скорости асинхронного двигателя. Технический результат заключается в расширении рабочего диапазона регулирования амплитуды 1-й гармоники выходного напряжения автономного инвертора вплоть до режима 180-градусного управления, обеспечивающего ее максимально возможное значение. Способ управления трехфазными автономными инверторами основан на сравнении высокочастотного опорного напряжения треугольной или пилообразной формы и низкочастотного многофазного модулирующего напряжения, в котором предварительно производят модуляцию амплитуды опорного напряжения в соответствии с величиной и формой модулей фазных модулирующих напряжений. Полученные опорные напряжения сравнивают с соответствующими фазными модулирующими напряжениями. 4 ил.

Многоуровневое устройство преобразования мощности с фиксированной нейтральной точкой // 2573825

Предложено устройство преобразования мощности, в котором напряжение смещения импульса отпирания и напряжение смещения нейтральной точки не создают помех друг для друга. Устройство (1) преобразования мощности имеет блок (8) определения полярности, который определяет полярность напряжения (VNPC) смещения нейтральной точки, вычисляемого в блоке (4) управления для подавления флуктуации потенциала нейтральной точки, и затем на основе этой полярности напряжения (VNPC) смещения нейтральной точки блок управления импульсом отпирания выбирает полярность напряжения (VMPC) смещения импульса отпирания. В результате полярности напряжения (VNPC) смещения нейтральной точки и напряжения (VMPC) смещения импульса отпирания различны, что не позволяет этим двум напряжениям смещения быть помехой друг для друга. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ управления конвертором // 2578165

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических системах. Техническим результатом является обеспечение быстрой реакции на управляющее воздействие, в частности на вращающий момент, и малых искажений высшими гармониками. Конвертор (12) для электрической системы (10) управляется таким образом, что последовательности переключений для конвертора (12), которые определены в отношении определенной задачи первой оптимизации, преобразуются на втором этапе таким образом, чтобы последовательность переключений дополнительно оптимизировалась путем коррекции искажения магнитного потока, которое может быть результатом ограничительных условий, на которых основывается первая оптимизация последовательности переключений. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 20 ил.

Тяговый электропривод // 2619925

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в тяговом приводе трамваев, троллейбусов, электровозов, электромобилей. Техническим результатом является повышение эффективности процесса преобразования частоты, расширение функциональных возможностей, области использования и уменьшение массогабаритных показателей частотного привода. Тяговый электропривод содержит входные зажимы A, B, C для подключения питающей сети постоянного тока, коммутирующие элементы и электродвигатель, включающий ротор, окруженный статором, содержащим трехфазные обмотки. Трехфазные обмотки выполнены с возможностью обеспечения совместно с соответствующими им коммутирующими элементами модулирования параметров электроэнергии постоянного тока питающей сети. Статор имеет три одинаково выполненных части, которые расположены последовательно вдоль короткозамкнутого ротора. Каждая из частей статора включает две трехфазные обмотки. В каждой из частей начальные выводы фазных обмоток одной трехфазной обмотки и концы фазных обмоток другой трехфазной обмотки подключены к соответствующим входным зажимам A, В и C, а другие выводы каждой из трехфазных обмоток подключены к соответствующему этой трехфазной обмотке коммутирующему элементу. Один из входных зажимов подключен к плюсовому выводу питающей сети, а два других - к минусовому выводу последней. Коммутирующий элемент выполнен в виде трехфазного диодного моста с электронным ключом в цепи постоянного тока. Фазные обмотки трехфазных обмоток одной части статора последовательно подключены соответственно к входным зажимам A, B, C, а фазные обмотки трехфазных обмоток других частей статора последовательно подключены соответственно к входным зажимам B, C, A и C, A, B. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ управления матричным преобразователем частоты // 2641653

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления матричным преобразователем частоты (МПЧ), работающим в составе частотно-регулируемого электропривода. Технический результат - увеличение коэффициента передачи напряжения матричного преобразователя частоты до 0,95. Этот технический результат достигается следующим. Способ управления матричным преобразователем частоты, выполненным в виде матрицы с установленными в узлах девятью двунаправленными полупроводниковыми ключами, обладающими двухсторонней проводимостью тока, состоит в том, что с помощью широтно-импульсного модулятора формируют импульсы управления двунаправленными ключами, модулированные по ширине путем сравнения периодически изменяющегося опорного сигнала тактовой частоты и девяти модулирующих гармонических сигналов, изменяющихся во времени с угловой частотой, равной желаемой угловой частоте выходного напряжения, и рассчитанных таким образом, чтобы при любой заданной выходной частоте матричного преобразователя частоты в нагрузке отсутствовала постоянная составляющая напряжения и субгармоники, кратные частоте напряжения питающей сети, при этом реализуют возможность организации режима линейной модуляции и перемодуляции выходного напряжения преобразователя. 5 ил.