Автономный инвертор

 

Г

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски а

Социвпистическиа

Республик

4l б (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлеио17.02.77 (2i ) 2453331/24-07 (51) М. Кл.

Н 02 M 7/537 с присоединением заявки ¹вЂ”

Гееударстввннмй квмнтет (23) Приоригет— до делам нзобретеннй н вткрмтнй

Опубликовано 25.05.80. Б оллетень .% 19

Дата опубликования описания 30.05.80 (53) УДК 621. .314.57 (088.8) А. П. Пролыгин, В. A. Чистяков, В. А. Скябинский, В. А. Кострюков, В. Я. Андреев и А. В. Сакаева (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) АВТОНОМ НЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике.

Известны инверторы, выполненные на тиристорах, диодах, коммутирующем дросселе, коммутирукщем конденсаторе

ИНедостатком данного инвертора является повышенная загрузка элементов схемы в режиме нагрузок за счет энергии коммутирующего контура.

Также известны инверторы напряжения для зарядки аккумуляторной батареи на подвижном составе городского электрического транспорта, выполненные на тиристорах, диодах, коммутирукщем дросселе и коммутируюшем конденсаторе (2).

Недостатком данного инвертора является ухудшение устойчивости коммута пии при перегрузках.

Таким образом, известные инверторы не обеспечивают высокий КПД при низких нагрузках.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является инвертор, состоящий из конденсаторов входного фильтра с выведенной средней точкой, основных тиристоров, включенных на зажимы источника питания, между которыми включен дроссель, к среднему выво5 ду которого подключены трансформатор и коммутирукщий конденсатор, другой конец каждого из которых присоединен к средней точке входного фильтра, обратных

1О диодов, включенных последовательно и подключенных к источнику питания, общая точка которых включена к отпайке трансформатора Pj

Недостатком этого инвертора является возникновение при малых нагрузках значительных циркуляционных токов за счет энергии коммутирукщего контура, замыкакацихся через тиристоры, обратные диоды, обмотку коммутирующего дросселя, а также через отпайку инверторного трансформатора, служашую дпя возврата энергии коммутации источнику питания. Эти токи снижают КПД и повышают загрузку элементов схемы. Большая загрузка элемен7 Э(у . .\ 1 1 4

50

TOB гXOMbJ pOQKTHB I!bi M TOK»1. (J pH ВбОТР инвеpTopQ B режиме малых натру;(ок (эт От т Ок мО же т и ре Bb J III 8 T h E l ом ин ял ь ны Й

ГОК НВГРУЗКИ) ВЕДЕТ К .злнв(ШЕНИЮ MO«Iности установленных элементов, увеличению их размеров и мессы.

При перегрузках и снижении коэффициента мощности в этом ицверторе ухудшается устойчивость KQMMyTQJIHè, тлк как напряжение заряда коммут«ру!»(пего конденсатора практически це зависит от р

IleJIhto изобретения являетс я увеличениР К ПД и сокрл(пение (.то«мости.

ЭТО ДОС ГИГЛРТГЯ ТЕМ, ЧТО ПЛ )ЛЛ((ЕЛ1,— но OcHOBIIOMy коммутиру!(хдему конденсатору подк<почен д»полн!гге11(.цый конденсатор через инttvKTHpность и встрЕч— цо-параллельно Вк:почеЕп(ь(е диод и тиристор, управляющий электр»д и като)д которого соед!Еиец с д»полн!(тел(.н» BBåденны м дат че3ком ток л, подключ ец !п,(м в обмотку трансф»рматоря.

В предложенной сх< лле дополцител1ная емкость подключается только в случае превышения током нагрузки заданной Ве л «чи цы, которую с пос! Об ця K o M— мутировять» нов«я» коммутиру!ощля емкост ь.

HQ фи!., 1 из об ра же!Ел элект рп ЧРск ля гх(.мя прРпллГ)лом»ГО ИНВР»т()рл; 1(я фиГ. 2 длн график ..!ланге(мости КПД ицв(..рторл

»Т нагрузки.

Инлертор (-»стоит «,1 тнристоров 1 и

2, диодов 3 «4, к»м мути руюп(его дросселя 5, имеюш.го ct)pднюк! то IKv Ocновного коммут«руюшег» коцденслтОрл

F>, ДОПОЛЦИТРПЕ.ЦГ!О КОММУТИРУкзШЕГО КО«в денсяторл 7,

ЗаРЯжЕНЫ "!O РаЗНЬ(Х ВЕЛИЧИН Па«РЯжЕния. Тлк, Велич«!Ея напряжения ца конденс..втор. (В клжд1(й моме(гг времени сООт ветс твь ет Вели чинР цяпру(жения ВхОдЦОИ СОТИ> Л B

В <:ети с момен гч Вк(п) чения 11цвег<горя до м»мРJJTQ «< 1)к!(!у(<.ция п»п»лнитслы3ого

3о

Е5

20 зо

<10«г(ецгат»рл. Доп»г(цит<.J(J,I(

poF только при н<(ГT)v зклх, JlfJBBb1!J(010)1цих нлгру.-(ку, кот»рую сп<кобнл с»MMvTFI t>оВать основная коммутирую!Няя емкость.

При малых нагрузках дополнительная коммутирующая емкость Всегда зяряже)(<( через диод 8 г. +" ня л< вой обкладке.

Этим o(tQ подготовлена к включе(п(ю.

Ьклеочени)э тиристоря 3 синхронизировано с вклю чением тиристора 1 и Осуществляется устройством 11, сигнал на Вклю(ецие которого поступает с датчика тока

12, устацовленног0 Е3 обмотку трансформатора 13, Этл разность напряжений ня конденсаторах 6 и 7 при подключении конденсаторя 7 приведет к высокой скорости нарастания т»кл с. (1/сЭФ <ерез тиристор

9. Для ограниче(п(я c3i/clt уст«нов— лен дроссель 10. Тиристор 9 включается схемой управления 1 1 tt» досг«женин зада(«101 о T OK« ItaT py=JKII. с игцал на Вклю— чепце поступает г датчика тока 12.

Исс<(едовлция показали, что предлагяеMbJJt ицвертор В области цлгрузок мен( ших О,"! Е работает с более высоKttM КПД (гM. фиг. 2,где сплошная ли— ния — КПД «редлаглемого инверторл, пунктирная линия — КПД извегтного ицВОРт»!.;! .

Таки м обрлзом, вы«»лцецие инверторл с основным и дополните(!Еным кОммутирующим к»цденслтором позволяет В режиме маль(х токов ум.ш-,шит! загрузку его элементов poQKTHB«b!M током, вследствие чего значительно уменьшаются размеры и масса устяновлецнь(х элементОВ) т.е. получается экономия по меди и стали магнитных элементов.

Ф О р м у л я и з» б p e T o н е1 я

Автономный инвертор, содержап!ИЙ подключенные K входным выводам основные тиристоры, соединенные между собой последовательно через дроссель, имеющий с среднюю точку, конденсаторы фильтра, имеющие общую точку, а также выходной трансформатор, первичная обмотка которого зашунтирована коммутирук)(дим конденсатором и подсоединеня к ffKAзанным то чкам О T л и ч а к) ш и и с я тем, что, с целью ув<.ли«ения КПД и уменыпения стоим»сти, параллельно коммутирующему кондея-ятору через иц3TyKTHBE(0CTb H BCTp< Чцо -«л р;3л JJPJthHO

BKJTK!ченные диод и тиригтор 1(одключен дополнительный коцдР!3<.лт»р, причем в

ДЕПЬ УПРЯВЛЯКХ

BKJTIo toH дОполцит< л(но ВРРдецн1 1 и длт»

736311

Фиг. 1

Фив.Я

ЦНИИПИ Заказ 2443/45 Тираж 783 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чик токя, вклк ченный в цепь первичной обмотки указанного трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. бабуинов В. A. и др. "Автономные гиристорные инверторы", М.,"Энергия, 2. Скибинский В. А. и др. "Статический преобразователь напряжения, Жилжпно-коммунальное хозяйство, N 5, 1974 с. 27.

3. Бедфорд Б. и:<офт р. Теория автономных инверторов, Энергия, 1969, с. 122 (прототнп).