Автономный инвертор тока

 

Изобретение относится к преобразовательной технике. Целью является улучшение массогабаритных показателей путем снижения установленной мощности коммутирующих С-цепей. Устр-во содержит трехфазные мосты главных тиристоров 5-10 и распределительных диодов 14-19. Коммутирующая С-цепочка 20, 21 подключена к перезарядным 22, 23 и коммутирующим 24, 25 тиристорам. Подключение управляющих входов ускорительных тиристоров 26, 27 к выходу одновибратора, формирующего задержку , обеспечивает требуемое для восстановления вентильных свойств главных тиристоров обратное напряжение 4 ил

СОЮЗ СОВЕ TCKVlX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК (ю1)5 H 02 М 7/"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО И306РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4684679/07 (22) 03.05,89 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (71) Производственное объединение "Рижский электромашиностроительный завод" (72) Г.Н.Коваливкер, Г,В.Кузина, Ю.М.Иньков, В.В.Литовченко и А.M.Ñîëîäóíîâ (53) 621.314.572 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1279035, кл. Н 02 М 7/515, 1985.

Авторское свидетельство СССР

1ч. 1612363, кл, Н 02 М 7/515, 09.01.89. (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР ТОКА

ÄÄ5U „1683157 А1 (57) Изобретение относится к преобразовательной технике. Целью является улучшеwe массогабаритных показателей путем снижения установленной мощности коммутирующих С-цепей. Устр-во содержит трехфазные мосты. главных тиристоров 5 — 10 и распределительных диодов 14-19. Коммутирующая С-цепочка 20, 21 подключена к переэарядным 22, 23 и коммутирующим 24, 25 тиристорам. Подключение управляющих входов ускорительных тиристоров 26, 27 к выходу одновибратора, формирующего задержку, обеспечивает требуемое для восстановления вентильных свойств главных тиристоров обратное напряжение. 4 ил.

1683157

Изобретение о носится к преобразовательной технике и может быть использовано в тиристорных преобразователях. частоты, предназначенных для питания асинхронных тяговых двигателей (АТД) электропоездов постоянного и переменного тока, а также для питания АТД общепромышленных механизмов.

Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей путем

Снижения установленной мощности коммутирующих С-цепей.

На фиг,1 показана принципиальная схема силовых цепей автономного инвертора тока; на фиг,2 — диаграмма импульсов управления, поясняющая принцип действия инвертора и процесс преобразования поСтоянного напряжения в трехфазное переменное; на фиг.3 — функциональная схема системы управления инвертором, на фиг.4—

Диаграммы токов 1 и напряжений U, поясняющие принцип действия и электромагнитные процессы происходящие в и н верторе.

Автономный инвертор тока (фиг,1) содержит вины 1 и 2 постоянного тока для подключения к источнику 3 питания, сглаживающий реактор 4, подсоединенный к шине источника питания, трехфазный мост главных тиристоров 5 — 10, подсоединенный выводами постоянного тока к выводу сглаживающего реактора 4 и к шине 2 постоянного тока, а выводами переменного тока — к трехфазной нагрузке 11 — 13 (где 11 — фаза А, 12 — фаза В и 13 — фаза С), трехфазный мост распределительных диодов 14-19, подсоединенный выводами переменного тока к выводам переменного тока трехфазного моста главных тиристоров, коммутирующую LCцепь, состоящую из последовательно включенных коммутирующих конденсатора 20 и реактора 21, два перезарядных тиристора

22 и 23, подсоединенных одними анодом и катодом к анодам и катодам трехфазного

Моста главных тиристоров и другими анодом и катодом к выводам коммутирующей

1 С-цепи, коммутирующие тиристоры 24 и

25, подсоединенные одними анодом и катодом к анодам и катодам трехфазного моста распределительных диодов и другими анодом и катодом к другому выводу коммутирующей LC-цепи, ускорительные тиристоры

26 и 27, подсоединенные соответствующими выводами между выводами постоянного тока трехфазных мостов главных тиристоров и распределительных диодов, блок 28 управления, подсоединенный выходными выводами к управляющим входам тиристоров, Блок 28 управления (фиг.3) содержит двухканальный регулятор 29 частоты, выход которого подсоединен к вход двухканального распределителя 30, 31 импульсов управления, подсоединенного своими выходами через усилители-формирователи

32 — 41 к управляющим входам тиристоров

5 — 10, 22, 23 и 24, 25. Кроме того, выход распределителя 30 через одновибратор 42 и усилитель-формирователь 43 подсоединяется к управляющим входам ускорительного тиристора 26, а выход распределителя 31 через одновибратор 44 и усилитель-формирователь 45 подсоединяется к управляювим входам ускорительного тиристора 27.

Инвертор работает следующим образом (фиг.2).

Предположим, что на интервале времени t0-ц включены тиристоры 8 и 9, вследствие чего ток нагрузки протекает от плюса источника 3 питания через реактор 4 по цепи: тиристор 9, фаза С, фаза В, тиристор 8, шина 2, минус источника питания. При этом конденсатор 20 заряжен полярностью напряжения, указанной на фиг,1. В момент времени t> согласно диаграмме фиг.1, включают тиристоры 22 и 24, вследствие чего конденсатор 20 перезаряжается по контуру:

20, 21, 24, 16, 9, 22, 20 и ток в тиристоре 9 уменьшается до нуля (фиг,4).

В момент выключения тиристора 9 ток нагрузки фазы С замыкается по цепи: 3, 1, 4,22, 20, 21, 24, 16, фаза С, фаза В, 8, 2,3, всле.вствие чего конденсатор 20 перезаряжает IGKGM нагрузки, а к выключаемому тиристору 9 на время восстановления вентильных свойств прикладывается напряжение конденсатора 20, В момент времени t2 с выдержкой времени, равной т, включается ускорительный тиристор 26 и коммутирующий конденсатор

20 перезаряжается в колебательном режиме на противоположную полярность по контуру; 20, 21, 24, 26, 22, 20.

В момент времени тз напряжение на коммутирующем конденсаторе достигает напряжения входного источника 3 питания, вследствие чего начинается процесс спада тока в фазе С и нарастания в фазе А, так как на вход тиристора 5 подан управляющий импульс.

На интервале времени Q — tq ток в фазе С спадает до нуля и конденсатор 20 заряжается до напряжения, г ревышающего входное напряжение источника 3, В очередной момент коммутации (момент времени tg) включаются перезарядный

23 и коммутирующий 25 тиристоры, а затем с выдержкой времени т- ускорительный тйристор 27, вследствие чего выключается гиристор 8 фазы B. Электромагнитные про1683157 цессы в контуре коммутации аналогичны рассмотренным.

Первоначальный заряд коммутирующего конденсатора до напряжения любой полярности можно осуществить от отдельного 5 источника зарядного напряжения или от источника 3 йитания путем включения перезарядного коммутирующего и главного тиристоров. Например, для заряда конденсатора в исходную полярность, указанную 10 на фиг,1, включают тиристоры 5, 25 и 23, вследствие чего конденсатор заряжается по контуру; 3, 1,4,5, 17,25,21,20, 23,2,3.

Блок управления автономным инвертором тока работает следующим образом. На 15 вход устройства подается сигнал задания выходной частоты, на входы распределителя 30, 31 импульсов управления подается последовательность сдвинутых во времени импульсов управления, С выхода рас- 20 пределителя логические сигналы управления поступают на входы усилителей-формирователей 32 — 41 и согласно диаграмме управления (фиг.1) на управляющие входы тиристоров 5 — 10 и 22- 25

25.

В моменты времени 1„ль распределитель 30, 31 формирует импульсы управления, поступающие на управляющие входы перезарядных и коммутирующих тиристо- 30 ров и на входы одновибраторов 42 и 44, . формирующих задержку, равную т. С выходов одновибраторов 42 и 44 через усилительно-развязывающие элементы 43 и 45 логические сигналы поступают для управле- 35 ния ускорительными тиристорами 26 и 27.

Формула изобретения

Автономный инвертор тока, содержащий трехфазные мосты главных тиристоров и распределительных диодов, обьединен- 40 ные между собой выводами переменного тока, подключенными к выходным выводам, а выводами постоянного тока трехфазный мост главных тиристоров подсоединен через сглаживающий реактор к шинам для 45 подключения источника питания, коммутирующую С-цепь, состоящую из последовательно соединенных конденсатора и реактора, два перезарядных тиристора, подсоединенных одними анодом и катодом соответственно к анодам и катодам трехфазнoro моста главных тиристоров, два коммутирующих тиристора, подсоединенных одними катодоь: и анодом соответственно к анодам и като- ям трехфазного моста распределительны.: диодов, блок управления, состоящий из "-:оследовательно соединенных двухканального регулятора частоты, выполненного формирующим в зависимости от задания последовательность сдвинутых во времени в каждом канале логических сигналов управления, двухканального распределителя импульсов управления, в каждом канале управле.- ия подсоединенного через усилительно-развязывающие элементы к управляющим входам трехфазного моста главных и перезарядных тиристоров, двух одновибраторов, выполненных формирующими задержку г, где t— - интервал времени, необходимый для восстановления вентильных свойств трехфазного моста главных тиристоров, подсоединенных входными выводами к соответствующим выходам двухканального распределителя импульсов управления, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей путем снижения установленной мощности коммутирующих

1С-цепей, в него дополнительно введены два ускорительных тиристора, включенных между выводами постоянного тока трехфазных мостов главных тиристоров и распределительных диодов и соединенных одноименными выводами с последними, а перезарядные тиристоры соединены между собой другими анодом и катодом и подключены к одному выводу коммутирующей 1 Сцепи, соединенной другим выводом с другими анодом и катодом двух коммутирующих тиристоров, причем выходные выводы одновибратора подключены в каждом канале через введенные усилительно-развязывающие элементы к управляющим входам ускорительных тиристоров, а управляющие входы коммутирующих тиристоров через усилительно-развязывающие элементы подсоединены в каждом канале к входным выводам одновибраторов.

1683157

1683157 г.Ф

Составитель И. Жеребин

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая

Заказ 3421 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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