Однофазный инвертор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) Я g 2,F65

* б

/ (51) М. Кл. (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 15.07.76(21) 2386249/24-07 с присоединением заявки № (23} Приоритет (43) Опубликовано25.06.78,бюллетень № 23

Н 02 М 7/515

Гасударственный «амитет

Саавта Мнннстрав СССР иа делам изобретений и атнрытий (5З) УЙК621.314.57 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.05.78 (72) Автор изобретения

Н. A. Акимов (71) Заявитель (54) ОДНОФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к преобразователям постоянного тока в переменный (автономным иивертором).

Известны автономные инверторы содержащиее нв стороне переменного тока трансформатор с отпвйками дпя ступенчатого ре гулирования выходного напраисения fl) и (2g..

Однако они не позвопяют обеспечить до статочно высокое качество формы кривой выходного напряжения при глубоком регупи ровании его вепичины.

В предпоженном однофазном инверторе, содержащем основные тиристоры, синовой трансформатор с нутвввой точкой, две первичные обмотки крторого имеют отпайки, связанные с одними сиповыми эпектродами допопнитепьных тиристоров, а нулевая точка подкпююна непосредственно к одному из зажимов источника питания, и входной сгпвживающий дроссепь с отпвйками, число

t которых равно чиспу отпаек одной первич ной обмотки трансформатора, другие сиповые эпектроды дополнительных тиристоров попар. но подключены к отпайкам входного сгпажи

2 вакацего дроссепя. Это позвопяет удушить форму кривой выходного напряжения.

Нв фиг. 1 приведена схема предпожен» ного ннвертора дпя стеуч тя выполнения сидо

5 вой части по путевой схеме; на фиг. 2схема инверторв дпя случая выпопнения си повой части по мостовой схеме. Каждая первичная обмотка трансформатора и обмотка дроссепя имеют,по одной отпайке. Схема

10 содержит конденсатор 1 (фиг, 1) упрввпяемый компенсатор 2, синовой трансформатор

3 с двумя первичными обмотками (Of4++y) и одной вторичной обмоткой, основные тириоторы 4, 5, дополнительные тиристоры 6, 7

15 и gpoccem

Основная пара тиристоров 4 5 соедяиют .свободные концы первичных обмоток трансм форматора с одним из концов обмотки дрос села. Допапнитепьная пара тиристоров 6 и ар 7 соединяет по одной отпайкв каждой первичной обмотки трансформатора. распопожен» яой симметрично относительно нуждой точки, с отпайкой обмотки дросСепя. Ври введении в схему инвертора нескольких дскб

И попнитепьных пар тиристоров число отпаек..

612365 каждой первичной обмотки трансформатора, а также число отпаек обмотки дросселя ста новится равным: числу этих пар тиристоров, причем каждая дополнительная пара тириоторов включается так, чтобы более близкие к нулевой точке отпайки первичных обмоток трансформатора соединились с более близкими к зажиму источника питания отпайками дросселя.

Для наиболее распространенного, случая, 1р когда регулирование осуществляется с цепью, стабилизации выходного напряжения при изменении напряжения источника питания в диапаэоне0д „„ - Од „ .P этом случае в схеме инвертофа, не содержащей тиристо- Is ры 6 и 7,: устайовленные реактивные мощности конденсаторов и компенсирующего устройства прямо пропорциональны отношению " м -м ° При подаче управляющих им пульсов только на тиристоры 4 и 5 (фиг.1) 20 коэффициент трансформации трансформатора

Равен отношению BHTKOB - -, а HHgyK ч 4+®я тивность дросселя определяется суммой виг ков (Ф + Хl ), Если в этой схеме снять управляющие импульсы с тиристоров 4 и 5 25 и подать их соответственно на тиристоры

6 и 7, коэффициент трансформации транс ф@матора будет равен отношению витков, а индуктивность дросселя будет опре3

Щг деляться только витками Wg, Изменение ЗО коэффициента трансформации трансформатора в данному случае используется как вспомогательное средство для регулирования выходного напряжения, а одновременно с этим изменение индуктивности дросселя - для сохранения неизменной частоты собственных колебаний схемы инвертора с целью улучшения синусоидальности формы кривой выходного напряжения.

Предположим, что входное напряжение 40 инвертора равно максимальному значению

J4 к .В этом случае управляющие импульсы (фиг. 1) подаются íà тиристоры 4 и 5. .При уменьшении входного напряжения от значених балх „для поддержания неизменной ., 4S млвс. величины вйходного.напряжения инвертора производится увеличение суммарной реаКтивной мощности на стороне переменного тока путем уменьшения реактивной мощности, управляемого компенсирующего устройства 2, При достижении входным напряжением зна-: ем к «гИ ния " 4 : которое определяется условием . м Ж= Ж вЂ” управляющие импульсы снимаютц мин ся с тиристоров 4 и 5 и подаются соответстМ вен о на тиристоры 6 и 7. Если соотношение между виткамя + > выбрать, исходя из условия †††- я .коэффициент 1+ + г м

ЧО1 UC3 е трансформации трансформат оа увеличится при этом во столько раэ, во сколько наНряшение Щ„меньше неершнения U8 „„ :то есть для поддержания неизменной величины выходного напряжения инвертора потребуе1 ся уменьшить суммарную реактивную мощность на стороне переменного тока до величины, имеющей место при входном напряженииОц и работающих тиристорах 4 и 5, макс путем увеличения реактивной мощности управляемого компенсирующего устройства 2. . При дальнейшем уменьшении входного напряжения от эначеiтияЩдо значения Udцц„ поддержание неизменной величины выходного

« . ь напряжения инвертора производится эа счет повторного увеличения суммарной реактивной мощности на стороне переменного тока путем аналогичного уменьшения реактивной ,мощности управляемого компенсирующего устройства 2.

Таким образом,установленные реактивные мощности конденсаторов и компенсирующего устройства оказываются прямо пропорциот нам неоьнммн стношеншо е-еь -То есть етн

Vdq мощности будут меньше, чем в с еме не содерм ашей тиристоры 6 и 7,в - "-"с,раэ.

Кроме этого, за счет снижейия установлен- ной реактивной мощности конденсаторов (фиг. 1) пропорционально уменьшится установленная мощность трансформатора, а также дросселя.

В связи с тем, что в предложенном инверторе постоянно работает только одна пара тиристоров, очевидно, что увеличение их количества не влияет на КП0 инвертора.

3а счет снижения установленньгх мощнос тей элементов схемы инвертора снижаются активные потери энергии в них, определив мые циркуляцией реактивных мощностей внутри схемы инвертора, т. е. повышается

КПД инвертора.

Соотношение витков Wg иЮ обмотки дросcens выбирают таким, чтобы при работе как тиристоров 4 и 5, так и тиристоров

6 и 7, приведенная ко вторичной обмотке трансформатора индуктивность дросселя имела одну и ту же величину. Это обеспе чивает идентичность электромагнитных процессов в инверторе при работе как ти ристоров 4 и 5, так и тиристоров 6 и 7.

Поскольку диапазон изменения суммарной реактивной мощности на стороне переменного тока будет меньше, чем в схеме, не содержащей дополнительных тиристоров

6 и 7, первая схема имеет лучшую форму кривой выходного напряжения.

Увеличение числа пар дополнительных тиристоров в предлагаемой схема инвертора приводит к дальнейшему улучшению. массо-габаритных показателей и формы кривой выходного напряжения инвертора, а также к повышению КПД.. Однако выбор числа пар дополнительных тиристоров дов612365 жен производиться каждый раз, исходя из заданных конкретных условий с учетом оптимизации суммарной установленной мощности scex элемент<в схемы.

По анапогии со схемой на фиг. 1 может быть выполнена и мостовая схема инвер тора, имеющая только одну первичную обмотку трансформатсра, а также одну отпайку на этой обмотке и на обмотке дроссепя.

Однако схема, показанная на фиг. 2, допжна е иметь три дополнительных тиристора 9, 10 11. Йля обеспечения аналогичной работы этой схемы импульсы управпения в диапазоне питающего напряжения M „ -Ud подаются на тнристоры 4, 5, 6 и 7 а в диапазоне 0д,;Va „„-на тирнсторы 4, 11,9 и 10.

Применение предложенной схемы возможно также и при поспедоватецьно параплеш ном вкпючении конденсаторов на выходе 20 ниве ртора.

Формула изобретения

Однофазный инвертор, содержащий основ ные тиристоры силовой трансформатор с ну левой точкой, первичные обмотки которого имеют отпайки, связанные с одними силовыми электродами дополнительных тиристоров, и входной сгла кивакхций дроссепь с отпайками, чиспо которых равно чиспу отпаек одной первичной обмотки трансформатора, о тп и ч а ю шийся тем, что, с целью упу ииения формы кривой выходного напряже ния, ppyrae силовые эпектроды допопнитепьных тиристоров попарно подключены к отпайкам входного сгпаживакхцего дроссепя.

Источники информации, црннятые во внимание при экспертизе:

1. Бедфорд Б. Хофт P. Теория автономных ииверторов, «Энергия, 1969, с. 118.

2. Заявка %2003614, an. Й 02 М

7/515, по которой принято рещение î h даче авторского свидетельства.

Фию. 2

Составитель Г. Вотчицев

Редактор Е. Кравцова Техред Э. Чужик! Корректор С. Ямалова

Заказ 3474/50 . Тираж 892 Подлисное .

ИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35,, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент«, г. Ужгород, ул. Проектная, 4