Многофазный инвертор напряжения

 

326691

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскит

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства чь

М. Кл. Н 02m 7 52

Заявлено 17.11.1970 (№ 1404629/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 19.1.1972. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 6.III.1972

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621.314.58 (088.8) Автор изобретения

В. С. Высочанский

Заявитель

МНОГОФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Известны многофазные инверторы напряжения, содержащие коммутирующие тиристоры, источник коммутирующего напряжения и тиристоры для пропускания реактивного тока нагрузки.

Предлагаемый инвертор отличается от известных тем, что вентили реактивного тока объединены в анодную и катодную группы, каждая из которых включена между выходными зажимами инвертора и одним из зажимов упомянутого источника, другой зажим которого подключен к общей точке соединения коммутирующих тиристоров. Это позволяет повысить эффективность работы.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого инвертора; на фиг. 2 — модификация схемы предлагаемого инвертора.

Схема (фиг, 1) работает следующим образом. Пусть нагрузка инвертора активно-индуктивная с CosS)0,55, ток проводят основные тиристоры 1 — 3, а напряжение О> — О> положительно. Подачей импульсов управления отпираются тиристоры 1 и 7. Вентиль 1 запирается отрицательным анодным напряжением, а реактивный ток фазы А нагрузки перезаряжает коммутирующий конденсатор так, что положительным становится напряжение

От — Оз. Когда напряжение конденсатора

U станет равным по величине напряжению источника питания U, подают отпирающий импульс на вентиль 2 реактивного тока. В результате этого ток конденсатора становится равным нулю, вентиль 7 запирается, а ток фазы А начинает протекать по цепи фазы

С вЂ” реактивные тиристоры 1 и 2 . Конденсатор готов к запиранию очередного вентиля.

Вслед за этим подают отпирающий импульс на основной тиристор 4. Однако он открыва10 ется и начинает проводить ток фазы А в другом направлении только после того как будет израсходована энергия, накопленная ее магнитным полем в предыдущий полупериод.

В следующий момент времени отпирают

15 коммутирующий тиристор 8 и тиристор 2 реактивного тока. Тиристор 2 запирается, а ток фазы С начинает протекать через тиристор 2 цепь конденсатора, тиристор 8, источник питания, тиристор 3 и фазу В. После пе20 резаряда конденсатора током фазы С до напряжения U, = Г„отпирают тиристор 3 .

Тиристор 8 запирается, а конденсатор готов к запиранию следующего вентиля. Ток фазы

С замыкается по цепи 2 — 3, а энергия, на25 копленная полем фазы С, расходуется в фазах С и В. На управляющий переход тиристора 5 подается отпирающий импульс, и тиристор 5 начинает проводить ток фазы С вслед за тем как израсходуется энергия, на30 копленная ее мапштным полем в предыдущий

326691 полупериод. Коммутация последующих вентилей производится аналогично.

При нагрузке с CosS(0,55 энергия, потребляемая нагрузкой от источника пигания, накапливается в магнитных полях нагрузки быстрее, чем расходуется в ее активных сопротивлениях. Поэтому к моменту запирания очередного основного вентиля инвертора не успевает израсходоваться энергия, накопленная магнитным полем другой фазы, вентиль которой был скоммутирован ранее. Например, при запирании тиристора 2 будет продолжать еще проводить ток тиристор 1 . В этом случае нельзя допускать, чтобы на основных вентилях инвертора все время дежурил отпирающий импульс для обеспечения непрерывного протекания тока через нагрузку, так как-избыток реактивной энергии, накопившейся в нагрузке за время между включениями двух очередных основных вентилей инвертора, во избежание непрерывного накопления энергии в нагрузке необходимо израсходовать до перехода к следующему интервалу времени потребления энергии от внешнего источника питания. В противном случае произойдет сбой работы инвертора.

Чтобы исключить сбой в работе инвертора, необходимо так управлять его вентилями, чтобы при нагрузке с CosS(0,55 отпирающие импульсы на основные вентили подавались лишь после спада до нуля тока предыдущей полуволны фазы спустя время t., восстановления вентильной прочности ранее включенного вентиля реактивного тока. Выходное напряжение инвертора в этом режиме работы должно быть разрывным, а продолжительность интервалов времени с нулевым мгновенным значением напряжения должна увеличиваться по мере снижения CosS. Благодаря этому интервалы времени, когда нагрузка накапливает и рассеивает энергию, чередуются с интервалами времени, когда энергия, накопленная магнитными полями нагрузки, полностью рассеивается в ее активных сопротивлениях, При таком режиме работы предложенный инвертор обеспечивает взаимокомпенсацию реактивной энергии фаз нагрузки при любой величине Cos S.

На фиг. 2 показан вариант исполнения предлагаемого инвертора, позволяющий рекупирировать энергию нагрузки в сеть постоянного тока с сохранением знака входного напряжения инвертора. Для этого нулевые точки анодной и катодной групп вентилей реактивного тока разделены управляемыми вентилями 9, 10 и дополнительно подключены диодами 11 и 12 к входным зажимам инвертора.

1О В основном режиме работы инвертора вентили 1 — б и 1 — б управляются аналогично одновременным вентилям схемы фиг. 1. Вентили 9 и 10 отпираются одновременно при включении каждого из вентилей 7, 8. При рекупе15 рации энергии нагрузки в сеть постоянного тока изменяют режим работы только вентилей

9 и 10 и 1 — б . В этом случае вентиль 9 отпирается одновременно с вентилем 8, вентиль

l0 только одновременно с вентилем 7, венти2ц ли 1 — б отпираются лишь в моменты запирания одноименных основных вентилей.

Предмет изобретения

25.

1. Многофазный инвертор напряжения на управляемых вентилях, содержащий коммутирующие вентили, источник коммутирующего напряжения и вентили для пропускания реактивного тока нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, вентили реактивного тока объединены в анодную и катодную группы, каждая из которых включена между выходными зажимами инвертора и одним из зажимов источника коммутирующего напряжения, другой зажим которого подключен к общей точке соединения коммутирующих тиристоров.

4р 2. Многофазный инвертор напряжения по п. 1, отличающийся тем, что, с целью рекуперации энергии в сеть постоянного тока с сохранением знака выходного напряжения, общая точка соединения каждой из упомяну45 тых групп соединена через управляемый вентиль с указанным зажимом источника и через диод — с соответствующим входным зажимом инвертор а.

326691 фц . f

Составитель И. Коротеева

Техред 3. Тараненко

Редактор В. Фельдман

Коррек гор Е. Михеева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 512 14 Изд. № 95 Тиржк 448 Потние ос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС1

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5