Последовательный тиристорный инвертор

 

ОП ИГРАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ ii) 5470I9

Союз СоветскикСоциалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.12.74 (21) 2089702/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.77. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 28.03.77 (51) М. Кл.- "Н 02М 7/515

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.57 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. М. Кацнельсон, Ю. М. Зимин, А, В. Иванов, А. М. Уржумсков и В. А. Пацкевич

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (71) Заявитель (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР

Известен последовательный тиристорный инвертор, состоящий из мостовых преобразовательных ячеек с коммутирующими конденсаторами в диагоналях, причем цепь нагрузки включена последовательно с конденсатором фильтра и коммутирующим дросселем, а к общей точке соединения последних анодом подключен диод.

Однако такой инвертор не обеспечивает достаточной стабильности напряжения на элементах инвертора при изменениях нагрузки.

С целью стабилизации напряжения на тиристорах при изменениях параметров нагрузки катод диода, подключенного анодом к общей точке коммутирующего дросселя и конденсатора фильтра, подсоединен к положительному зажиму источника питания.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого инвертора.

Инвертор содержит тиристоры мостовых ячеек 1 — 8, коммутирующие конденсаторы 9, 10, коммутирующий дроссель 11, нагрузку 12, разделительный конденсатор 13, диод 14, дроссель 15 и конденсатор фильтра 16.

Нагрузкой инвертора служит колебательный контур, настроенный в резонанс с первой гармоникой выходного тока инвертора.

На конденсаторах 13 и 16 в процессе работы инвертора напряжение имеет среднее зна- чение, равное напряжению питания инвертора, а через дроссель 11 в установившемся режиме протекает постоянный входной ток.

Рассмотрим работу инвертора за один цикл включения тпристоров инверторных ячеек.

При включении тпристоров 1, 2 через коммутирующий конденсатор 9, нагрузку 12, коммутирующий дроссель 11 и конденсатор 13 протекает колебательный ток, амплитуда которого обусловлена начальным напряжением

10 в контуре и волновым сопротивлением коммутирующих элементов.

Коммутирующий конденсатор 9 перезаряжается на обратную полярность и в тот момент, когда напряжение на нем превысит сум15 марное напряжение на конденсаторах 13 и 16, включается неуправляемый диод 14. Включение диода 14 меняет цепи протекания токов в инверторе. Входной ток инвертора потечет через конденсатор 13 и диод 14. Ток коммутирующего дросселя 11 и нагрузки 12 через тот же диод 14 потечет через конденсатор фильтра 16.

Ток коммутирующего конденсатора 9 сразу прерывается в момент включения диода 14 и напряжение на нем фиксируется на уровнс суммарного напряжения на конденсаторах 13 и 16, т. е. при величине двойного напряжения питания.

Ток коммутирующего дросселя 11 и нагруз30 ки 12, протекающий через диод 14 и конденсаФормула изобретения

Составитель Г. Вотчицев

Текред Т. Гревцова

Редактор Н. Каменская

Корректор T. Добровольская

Заказ 3(11 17 Изд, ¹ l<)4 Тпра5к 899 l lодпи си ос

1!НИИП1 (Государственного комитета Совета Министров ССС1

IIo делагв пзобрсTclllltl и открытий

113035, Москва, )К-35, Раун.ская иаб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2 тор (()1l,lhT153 16, llpPl p 1U330Tc5! !ос Iе израсходования запаса электромагнитной энергии нндуктивности 11. После этого момента выключается диод 14 и ток дросселя 11 протекает по цепи, составленной конденсатором 13, коммутирующим дросселем 11, нагрузкой 12 и кондесатором фильтра 16.

С небольшой паузой после окончания проводящего состояния диода 14 включаются тиристоры 3 и 4 второго инверторного моста.

При этом коммутирующий конденсатор 10 персзаряжается по цепи, составленной нагрузкой

12, дросселем 11 и конденсатором 13. В момент равенства напряжения н конденсаторе

l0 суммарному напряжсни5о конденсаторов 16 и 13 вновь включается диод 14, предотвращающий дальнейшее увеличение напряакения на коммутирующем конденсаторе 10.

После выключения диода 14 и последующей небольшой паузы (введение которой улучшает гармонический состав кривой выходного тока и повышает амплитуду первой гармоники) включаются тиристоры 5 и 6 инвертора, а затем аналогично тиристоры 7 и 8 другой инверторной ячейки.

После выключения тиристоров 7 и 8 и диода 14 заканчивается полный цикл работы инвертора, в течение которого в нагрузке имеют место четыре полных периода тока высокой частоты.

Изменением паузы между моментом погасания диода 14 и включением очередных тиристоров инвертора регулируется частота выходного тока инвертора.

В зависимости от соотношения между резонансной частотой нагрузочного колебательного контура и частотой первой гармоники выходного тока инвертора, контур нагрузки имеет индуктивный или емкостной характер.

Эквивалентное сопротивление нагрузочного

5 контура в обоих случаях уменьшается от значения, которое оно имело при резонансе, при этом изменяется волновое сопротивление колебательного контура инвертора. Однако указанные обстоятельства не изменяют амплитудlo ное значение напряжения на коммутирующих конденсаторах в данной схеме инвертора.

Во время проводящего состояния диода 14 запас энергии в индуктивных элементах схемы расходуется на заряд конденсаторов фильтра, !

5 а ток через коммутирующие конденсаторы прекращается при вкл5очении этого диода. Таким образом в инверторе достигается неизменная амплитуда напряжения на тиристорах при изменении сопротивления нагрузки, в том чис20 ле и при частотном регулировании нагрузочного колебательного контура.

25 Последовательный тиристорный инвертор, состоящий из мостовых преобразовательных ячеек с коммутирующими конденсаторами в диагоналях, причем цепь нагрузки включена последовательно с конденсатором фильтра и

30 коммутирующим дросселем, а к общей точке соединения последних анодом подключен диод, отличающийся тем, что, с целью стабилизации напряокения на тиристорах при изменениях параметров нагрузки, катод ука35 занного диода подключен к положительному зажиму источника питания.