Автономный инвертор напряжения

 

Союз Советснин

Социалистическик

Республик

ОП ИСДНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в752691 (61) Дополннтельное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 14.03.78 (2т) 2590234/24-07 с прнсоеднненнем заявки.%(23) ПрнорнтетОпубликовано 30.07-80 Бюллетень Ж 28

Дата опубликования описания 31.07.80 (51 ) М. Кл.

Н 02 М 7/515

Гасударственный комитет

СССР аа делам изобретений н открытий (53у УДК621.314. .572(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Н. Башни, Л. Г. Певунов, В. Ф. Кубасов и Л. H. Коноплев

Ивановский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института по автоматизированному электроприваду в промышлетцтости, сельском хозяйстве и на транспорте (7I ) Заявитель (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ. Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к автономным инверторам напряжения, и может быть использовано, например, в установках регулируемовэ злектропривода, в частности многодвигательного злектропривода.

Известен автономный инвертор напряжения, содержащий по два тиристорных и диодных моста, а также общий узел принудительной коммутации силовыс тиристоров, то подключаемый к ним с помощью распределительных тиристоров 11.

Известен также автономный инвертор напряжения, содержащий тиристорный и диОдный мосты В цепях пОстОяннОГО тОка которых включены анодный и катодный узлы коммутации, обеспечивающие запирание силовых тиристоров P2$

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является автономный 0 инвертор напряжения с ужом коммутации, имеющим два дросселя в цепях постоянного тока, а таиже связанные с ними коммутирующие тиристоры и конденсаторы 31.

Однако при использовании в автономном инверторе такого узпа коммутации кривая выходного тока инвертора имеет прерывис- тую форму, что приводит к снижению КПД, особенно при повышенной выходной частоте.

Кроме того, для питания, например, двух нагрузок требуется два таких инвертора, что усложняет схему преобразовательной установки в целом, .Бель изобретения — повышение КПД и у прошение, Поставленная цель достигается тем, что в автономном инверторе напряжения, содер: жащем мост силовых тиристоров, мост обратных диодов, выводы переменного тока которых связаны с выходными выводами, а выводы постоянного тока - с входными, выводами, и анодный и катодный узлы принудительной коммутации силовых тиризт оров, щичем анодный узел коммутации состоит из подключенного к положительному âõодному выводу и связанного с общей точкой тиристоров анодной группы коммутирующего дросселя, и образованной коммутирующим

1 4 анодной группы моста через разделительный тири=тор 8, зашунтированный симметричным ограничителем 9 напряжения. В кагодном узле коммутации вторичная обмотка дросселя 10 также зашунтирована

> обратным тигкстором 11 и связана с общей точкой катодов силовых тиристоров через разделительный тиристор 12, зашунтированный ограничителем 13. Коммутирующие тиристор 14 и конденсатор 15 связаны с обмоткой дросселя 6, причем конденсатор защунтирован резистором 16 и ограничителем 17. Коммутирующий тиристор 18 соединен с первичной обмоткой дросселя 10, когорая, в свою очередь связана через тиристор 19 с отрицательным входным выводом,l

Выводы постоянного тока тиристорных мостов зашунтированы ограничителем 20.

Автономный инвертор напряжения рабо .тает следующим образом.

Узлы коммугации служат для прерьва-. ния тока источника питания, щичем час гота работы этих узлов по крайней мере на порядок выше максимальной выходной частоты инвертора. Частота выходного напряжения для каждого из мостов регулируется независимо путем выбора соответствуошего коли ества импульсов, поступающих в цепь нагрузки за период кривой выходного напряжения.

При отпирании тиристора Ы конденсатор 3 5 заряжается сначала до двойного напряжения источника питания 2 Я, однако за счет действия ограничительной цепи 16, 17 напряжение на конденсаторе устанавливается на уровне 1, 1,В дальнейшем при отпирании тиристора 14 происхОдит коммугация ТОка тиристоров анОд ной группы, и перезаряд конденсатора 15 до напряжения, задаваемого выбором момента отпирания тиристора. 7, При отпитока тиристоров катодной группы и перезаряд конденсатора 15 до напряжения, задаваемого выбором момента отпирания тиристора 11. Исходное напряжение на конд нсаторе вновь восстанавливается при отпирании тиристора 19.

Таким образом, ограничение роста напряжения на конденсаторе 15 на уровне1

1 Е позволяет повысить КПД,,априменение по крайней мередвухинверторных мостов — упростить преобразователь в случае применен его, например, в многодвк.ательном приводе. Симметричные ограничители напряжения позволяют

3 75269 конденсатором и включенным в обратном направлении коммутирующим тиристоро.:,; последовательной цепочки, подсоединенной между положительным входным выводом и промежуточным выводом обмотки коммути5 руюшего дросселя, а катодный узел коммутации также содержит коммутирующие тиристор и двухоб моточный дроссель, в катодном i ном узле коммутации коммутирующий тиристор, включенный в обратном направпении,"и первичная обмотка коммутирующего дросселя образуют последовательную цепочку, которая подключена IIGpGJIJIeJIbHo упомянутому коммутирующему конденсатору, вторичная обмотка этого же дросселя под- 15 кпючена к отрицательному входному выводу и связана с общей точкой тиристоров катодной группы, общая точка коммутирующего тиристора,и первичной обмотки коммутирующего дросселя катодного узла коммутации связана с отрицательным входным выводом через дополнительный тиристор, включенный в прямом направлении, а обмотки обоих коммугируюших дроссепей, расположенные в цепях постоянного тока, 25 зашунтированы каждая дополнитепьным обратным тиристором.

С целью упрощения и снижения стоимости в автономпый инвертор напряжения введено по крайней мере по одному дополнительному тиристорному и диодному мосту, которью подключены параллельно основным.

Кроме того, с целью снижения коммутационных перенапряжений, в цепях. анодной и катодной групп тиристоров между соотве" ствующими дросселем и общей точкой тири".торов включены дополнительные разделительные тиристоры> зашунтированные каждый симметричными ограничителями напряжения,к выводам постоянного тока тиристорного моста также подключен дополнительный симметричный ограничитель напряжения, а параллепьпо коммутирующему конденсатору подключена последова- р анни тиристора 18 происходит коммутация тепьная цепочка, образованная токоограничивающим резистором и симметричным ограничителем напряжения.

Для питания, например, двух нагрузок можно использовать узел коммутыци, общий дпя двух инверторных мостов.

На чертеже приведена принципиальная схема инвертора.

Инвертор содержит общий узел 1 коммутации, а также мосты 2 и 3 обратных

55 диодов и 4 и 5 силовых тиристоров, В анодном узле .коммутации дроссель 6, зашунтированный обратньм тиристором 7, связан с общей точкой силовых тиристорог

5 7526 снизить величину перенапряжений в 1,5 раза.

Формула изобретения

1. Автономный инвертор напряжения, со держащий мост силовых тиристоров, мост обратных диодов, выводы переменного тока 0 которых связаны с выходными выводами, а выводы постоянного тока - с входными вьводами, и анодный и катодный узлы принудительной коммутации силовых тиристоров, причем анодный узел коммутации сос-д тоит из подключенного к положительному входному выводу и связанного с обшей точкой тиристоров анодной группы коммутирующего дросселя, и образованной коммутирующим конденсатором и включенным 2g в обратном направлении коммутирующим тиристором последовательной цепочки, подсоединенной между положительным входйым выводом и промежуточным выводом обмотки коммутирующего дроссепя, à катод2 ный узел коммутации также содержит коммутирующие тиристор и двухобмоточный дроссель,отличающийся тем, что, с целью повышении КПД, в катодном узле коммутации коммутирующий тиристор, вкпкно чинный в обратном направлении, и первичная обмотка коммутирующего дросселя образуют последовательную цепочку, которая подключена параллельно упомянутому коммугируюшему конденсатору вторичная обмотка этого же дросселя подключена к отрицательному входному выводу и связана с общей точкой тиристоров катодной группы, общая точка коммутирующего тиристора и первйчной обмотки коммутирующего дросчщ

91 6 селя катодного узла коммутации связана с отрицательным входным выводом через дополнительный тиристор, включйнный в прямом направлении, а обмотки обоих коммутирук!щих дросселей, расположенные в цепях постоянного тока, зашунтированы каждая дополнительным обратным тиристором..

2. Инвертор по и. 1, о т л и чаюшийся тем, что, с целью упрощения и снижения стоимости, в него введено по крайней мере по одному дополнительному тиристорному и диодному мосту, которые подключены параллельно основным

3. Инвертор по и. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью сни.— жения коммутационных перенапряжений, в цепях анодной и катодной групп тиристоров между соответствующими дросселем и обшей точкой тиристоров включены дополнительные разделительные тиристоры, зашунтированные каждый симметричными ограничителями напряжения, к выводам постоянного тока тиржторного моста также подключен дополнительный симметричный ограничитель напряжения, а параллельно коммутирующему конденсатору подключена последовательная цепочка, образованная токоограничиваюшим резистором и симметричным ограничителем напряженияя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Патент США ¹ 3775662, кл. Н 02

М 7/48, опублик, 27. 11 . 73.

2. Патент Великобритании № 12 94947, кл.Н 02 М 5/52 .

3. Авторское свидетельство СССР № 264257, хл. Н 02 М 7/515 / /

Н 02 М 5/-257, 24. 12. 68.