Тиристорный инвертор

 

Использование: для преобразования постоянного напряжения одного уровня в постоя иное напряжение другого уровня или переменное напряжение с гальваническим разделением входа и выхода, может применяться для электропитания, в частности в электроэнергетических системах. Сущность изобретения: устр-во содержит два выходных тр-ра 1, 2, две пары последовательно соединенных конденсаторов 11-14. В устрве осуществляется сброс лишней энергии в источник, поэтому на коммутирующих элементах нет значительного роста напряжения при индуктивной нагрузке или при отсутствии нагрузки. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11} (s1)s Н 02 M 7/519

ГосудАРственный кОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4873816/07 (22) 23.07,90 (46) 07.10.92. Бал. N 37 (71) Институт прикладной физики (72) Э.А.Дизендорф (56) Справочник по преобразовательной технике, под ред. И.М.Чиженко, Киев, Техника, 1978, с,118, рис.3.25б.

- Авторское свидетельство СССР

N 830620, кл. Н 02 М 7/515, 1981, (54) ТИРИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Использование: для преобразования постоянного напряжения одного уровня в постоя нное напряжение другого уровня или переменное напряжение с гальваническим разделением входа и выхода, может применяться для электропитания, в частности в электроэнергетических системах, Сущность изобретения: устр-во содержит два выходных тр-ра 1, 2, две пары последовательно соединенных конденсаторов 11 — 14. В устрве осуществляется сброс лишней энергии в источник, поэтому на коммутирующих элементах нет значительного роста напряжения при индуктивной нагрузке или при отсутствии наГрузки. 1 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к устройствам для преобразования постоянного напряжения одного уровня в постоянное напряжение другого уровня или переменное напряжение с гальваническим разделением входа и выхода при устойчивости к короткому замыканию выходного напряжения. Устройство может применяться для электропитания, в частностй в электроэнергетических системах.

Известен инвертор (см. Чиженко И.М. и др. Справочник по преобразовательной тех- нике, Киев, Техника, 1978, с.118, рис.3,25б), в котором нулевой вывод трансформатора включен в точку соединения последовательно включенных конденсаторов, другие выводы KGTopt!x соединены с тиристорами и выводами источника напряжения. Б трансформаторе этого инвертора ток в первичной обмотке течет в одном направлении, следовательно, и магнитное поле имеет одно на правление, меняя лишь амплитуду. Поэтому сердечник такого трансформатора может подмагничиваться, что приводит к неполному его использованию следовательно, к ухудшению удельных массо-габаритных характеристик.

Наиболее близок к предлагаемому тиристорный инвертор по авт. св. М 830620, кл. Н 02 M 7/15, 1981), содержащий трансформатор, нулевой вывод первичной обмотки которого подключен через дроссель к отрицательному входному выводу, а крайние ее выводы соединены с катодами тиристоров, согласно-последовательно с каждым из которых включен соответствующий дополнительный тиристор, причем между точками соединения тиристоров включено два последовательно соединенных основных конденсатора, подключен-ных общей точкой к нулевому выводу первичной обмотки трансформатора, одна из вторичных обмоток которого соединена со вспомогательным конденсатором, а другая — с выходными выводами. Аноды дополнительных тиристоров соединены с положительным входным выводом.

В этом инверторе при работе с индуктивной нагрузкой или без нагрузки напряжение на коммутирующих основных конденсаторах многократно повышается, поэтому необходимо применять конденсаторы и тиристоры с большим рабочим напряжением, это ведет к ухудшению удельных массо-габаритных характеристик инвертора и его удорожанию.

Цель изобретения — повышение надежности и улучшение удельных массо-габаритных характеристик, 5

Указанная цель достигается тем, что в известный инвертор введены дополнительный трансформатор и два последовательно соединенных конденсатора, подключенных параллельно основным конденсаторам и соединенных общей точкой с положительным входным выводом и нулевым выводом первичной обмотки дополнительного трансформатора, крайние выводы которой соединены с анодами дополнительных тиристоров, причем одна из вторичных обмоток дополнительного трансформатора соединена с другим вспомогательным конденсатором, а другая его вторичная обмотка подключена к дополнительным выходным выводам.

Инвертор может работать в режиме холостого хода, с индуктивнои, емкостной, резистивной нагрузками, может быть соединен с выпрямителем, не боится коротких замыканий на стороне вторичных обмоток, По признаку "существнные отличия" предлагаемый инвертор отличается от прототипа тем, что он — "открытого" типа, т.е. непосредственно соединяется с источником питания, имеетдва выходныхтрансформатора и четыре основных коммутирующих конденсатора.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема инвертора.

Тиристорный инвертор содержиттрансформаторы 1 и 2, оба с нулевым (б) выводом и разделенными на две части первичными обмотками 3 — 4 и 5-6 соответственно, тиристоры 7-10, соединенные по два последовательно — 7 с 8 и 9 с 10, образующие плечи инвертора, конденсаторы 11-14, соединенные по два последовательно — 11 с 13 и 12 с

14. К точкам соединения укаэанных конденсаторов подключены нулевые выводы от трансформаторов 1 и 2, а также выводы от источника 15 напряжения. Другие выводы конденсаторов включены в точки соединения тиристоров между собой. Таким образом, тиристоры 7 и 8, конденсаторы 11 и 12 имеют общую точку, тиристоры 9 и 10, конденсаторы 13 и 14 имеют другую общую точку. Трансформаторы 1 и 2 содержат вторичные обмотки 16 и 17, подключенные соответственно к нагрузкам 18 и 19, а при необходимости содержат дополнительные обмотки 20 и 21, нагруженные соответственно на конденсаторы 22 и 23. Тиристоры 7 и

9 подключены анодами к выводам первичной обмотки трансформатора 1, а тиристоры

8 и 10 подключены катодами к выводам первичной обмотки трансформатора 2, При подаче напряжения на конденсаторы 11 — 14 от источника 15 конденсаторы

1767671

Формула изобретения

Составитель .Э.Дизендорф

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор M.Ìaêñèìèøèíåö

Редактор

Заказ 3557 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 первоначально заряжаются до половины напряжения источника, Тиристоры 7 — 10 получают пусковые импульсы от генератора тактовых импульсов (не показано) и включаются в таком порядке: 7 и 10, затем 8 и 9, затем снова 7 и 10 и т.д, Пус-ь, например, включены тиристоры 7 и 10. Тогда кондейcaroры 11 и 14 разряжаются соответственно на обмотки 3 и 6, а конденсаторы 12 и 13 заряжаются от источника 15 соответственно через обмотки 3 и 6 трансф орматоров 1 и 2. После естественного закрывания тиристоров 7 и 10 открываются тиристоры 8 и 9, конденсаторы 12 и 13 разряжаются соответственно на обмотки 5 и 4, а конденсаторы

11 и 14 заряжаются от источника 15 соответственно через обмотки 5 и 4 трансформаторов 1 и 2. Выходные напряжения снимаются с вторичных обмоток 16 и 17 и подаются на. соответствующие нагрузки 18 и 19. Обмотки

20 и 21 соединены с конденсаторами 22 и

23, которые делают выходное напряжение близким к синусоидальному и улучшают условия коммутации тиристоров.

Эффективность инвертора заключается в его повышенной надежности вследствие того, что на коммутирующих основных конденсаторах 11-14 не повышается напряжение при работе с индуктивной нагрузкой или без нагрузки, а также в том, что выходные обмотки сбоих трансформаторов можно включать параллельно и последовательно, причем любой из трансформаторов можно нагружать нагрузкой, отличающейся от нагрузки другого.

Тиристорный инвертор, содержащий трансформатор, нулевой вывод первичной

5 обмотки которого подключен к отрицательному входному выводу, а крайние ее выводы соединены с катодами тиристоров, согласно-последовательно с каждым из которых включен соответствующий дополнительный

10 тириатор, причем между точками соединения тиристоров включено два последовательно соединенных основных конденсатора, подключенных общей точкой к нулевому выводу первичной обмотки

15 трансформатора, одна из вторичных обмоток которого соединена со вспомогательным конденсатором, а другая — с выходными выводами, отл и ча ю щийс я тем,что, с целью повышения надежности и улучшения

20 удельных массо-габаритных характеристик, он снабжен дополнительным трансформатором и двумя последовательно соединенными дополнительными конденсаторами, подключенными параллельно основным

25 конденсаторам и соединенными общей точкой с положительным входным выводом и с нулевым выводом первичной обмотки дополнител.ного трансформатора, крайние выводы ксгорой соединены с анодами до30 полнительных тиристоров, причем одна из вторичных обмоток дополнительного трансформатора соединена с введенным другим вспомогательным конденсатором, а другая его вторичная обмотка подключена к допол35 нительным выходным выводам.