Автономный инвертор

 

ОПИСАНИ-1

ИЗОБРЕТЕНИЯ (1 605

Cows Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 05.11.73 (21) 1968168/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень № 2 (45) Дата опубликования описания 06.02.78 (51) M. Кл а H 02М 7/515

Государственный комитет

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

В. Ф. 1Иукалов, В. А. Иванов и В. С. Тимофеев

Ленинградский институт авиационного приборостроения (71) Заявитель (54) АВТОИОМИЫЙ ИИВЕРТОР

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано в системах ч-"стотно-регулируемого привода электродвигателей переменного тока и источниках электропитания.

Известны автономные инверторы, содержащие основные и отсекающие вентили, вентили обратного тока, коммутирующие конденсаторы и общий коммутирующий дроссель с параллельно подсоединенными к нему диодом и резистором (1). Недостаток таких инверторов заключается в снижении КПД за счет накопления и рассеяния энергии в коммутирующем дросселе.

Известен также автономный инвертор, содержащий основные и отсекающие вентили, вентили обратного тока, коммутирующие конденсаторы и дроссели, соединенные, например, по трехфазной мостовой схеме, последовательный двухобмоточный коммутирующий дроссель, к выводам обмоток которого присоединены последовательные цепи из диода и резистора, а также вентили и дроссели подзаряда (2). После коммутации тиристоров образуется короткозамкнутый контур, который .приводит к непрерывному протеканию циркуляционного тока через коммутирующий двухобмоточный дроссель и вентили, Величина энергии, запасенной в коммутируюгцем дросселе, возрастает при увеличении частоты инвертора. В результате этого возрастают потери, увеличивалотся загрузка вентилей и мощность коммутирующих конденсаторов.

Целью изобретения является повышение

КПД инвертора и частоты его выходного напряжения. Это достигается введением в предлагаемый инвертор двух развязывающих диодов, подключенных между входными зажимами и зажимами вентилей обратного тока встречно источнику питания, а другие концы последовательных цепей из диода н резистора подключены к общим точкам развязывающих диодов и вентилей обратного тока.

На чертеже дана принципиальная схема

15 описываемого инвертора в варианте трехфазг*,*or.о мостового преобразователя.

Автономный и ивер тор содержит основные

1 — 6 п отсекающие 7 — 12 вентили, вентили !

3 — 18 обратного тока, диоды 19 — 22 и рези2о сторы 23 и 24, коммутирующие конденсаторы

25 — 30, двухобмоточный коммутирующий дроссель 31, коммутирующие дроссели 32 — 37, тпристоры 38 — 43 н дроссели 44 и 45 подзаряда. Вентили 1 — 18 собраны по трехфазной

25 мостовой схеме. Коммутирующие дроссели

32 — 37 вместе с конденсаторами 2o — 30, резисторами 23 и 24 и диодами 19 и 20 образуют коммутацпонный колебательный контур. Сопротивление резисторов 23 и 24 должно быть зо в 20 — 50 раз меньше индуктивного сопротив588605

Составитель Г. Гомола

Редактор А. Пейсоченко

Техред А. Камышникова

Корректоры: О. Тюрина и 3. Тарасова

Типография, пр, Сапунова, 2 ления коммутирующего дросселя 31 на частоте коммутации, но достаточным для получения отрицательного напряжения на вентилях, эффективно влияющего на уменьшение времени выключения. Диоды 19 — 22 предотвращают к. з. индуктированной ЭДС двухобмоточного коммутирующего дросселя 31 через резисторы 23 и 24 и обеспечивают ограничение процесса перез ар яда конденсаторов одним полупериодом.

Инвертор работает следующим образом.

Пусть в данный момент времени ток .проводят вентили 1 и 6, т. е. включены фазы А и С, а коммутация тока происходит с вентиля 1 на вентиль 2. При этом выключение вентиля 1 15 происходит по цепи: вентиль 2 — дроссель 33— вентиль 1 — дроссель 32 — конденсатор 25— конденсатор 27. После спада тока вентиля 1 до нуля образуется колебательный контур перезаряда коммутирующих конденсаторов 25 — 20

27 по цепи: дроссель 32 — вентиль 7 — вентиль

13 — диод 19 — вентиль 2 — дроссель 33. Протекание тока в этой цепи происходит в течение полупериода частоты коммутации, в течение которого к вентилю 1 прикладывается 25 отрицательное напряжение, равное падению напряжения на резисторе 23. Ток в коммутирующем дросселе 31 за время перезаряда коммутирующих конденсаторов практически не изменяется. Дальнейший заряд конденсато- 30 ров 25 — 27 осуществляется через вентиль 2 и цепь подзаряда: тиристор 39 — дроссель 44—

HcT0чник Уз.

Введение в инвертор развязывающих диодов и новые связи в цепи отвода реактивной 35 энергии звена коммутации уменьшают загрузку вентилей, снижают потери и емкость коммутирующих конденсаторов. Это приводит к повышению КПД и нижснию масса-габаритных показателей преобразователя, а также повышает максимальную частоту инвертора. В сравнении с известными инверторами в предлагаемом инверторе отсутствует накопление энергии в цепи коммутации. Такое изменение схемы может применяться и в других двухтактных схемах, поскольку коммутационные процессы в них не отличаются от коммутационных процессов описываемого трехфазного мостового преобразователя.

Формула изобретения

Автономный инвертор, содержащий соединенные между собой, например, по мостовой схеме основные и отсекающие вентили, вентили обратного тока, коммутирующие конденсаторы и дроссели, общий последовательный коммутирующий дроссель, один конец каждой из обмоток которого соединен с одним концом цепи из диода и резистора, а также вентили и дроссели подзаряда, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью .повышения КПД и частоты выходного напряжения, он снабжен двумя развязывающими диодами, каждый из которых соединен встречно-последовательно с диодом соответствующей из указанных цепей и подключен между одним из выводов для источника питания и общей точкой вентилей обратного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гладснко Т. А., Гончаренко P. Б. Полупроводниковые преобразователи частоты в электроприводах. Л., «Энергия», 1969, с. 22—

25.

2. Гладенко Т. А., Гончаренко P. Б, Полупроводниковые преобразователи частоты в электроприводах. Л., «Энергия», 1969, с. 22, рис. 11, б.

Заказ 3327/9 Изд. № 200

Тираж 917 Подписное

НПО Государственного комитета

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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