Однофазный инвертор

 

ОП ИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ

782101 евое"тле те

А Й "й - Ё

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.з (22) Заявлено 10. 01. 79 (21) 2711120/24-07 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет

Опубликовано 231180. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 231130

Н 02 М 7/515

Государственный комитет

СССР ио аелам изобретений и открытий (53) УДК 621..314.572 (088.8) (72) Авторы изобретения, А. И. ЧибиСов и N. И. Зайцев (73) Заявитель (54) ОДНОФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования энергии постоянного тока на входе в энергию переменного тока на выходе.

Известно устройство для преобразования электроэнергии, содержащее источник энергии постоянного тока, к одному из полюсов которого подключена первичная обмотка секционного трансформатора по нулевой схеме. Начало и конец первичной обмотки соединены с управляемыми вентилями. Параллельно первичной обмотке включен ком- )5 мутирующий конденсатор. Ко вторичной обмотке трансформатора подключена нагрузка. Для предотвращения быстрого нарастания тока через конденсатор и его перезаряда в устройстве имеется 20 реактор с двумя обмотками: рабочей и обмоткой подмагничивания. Рабочая обмотка подключена между общей точкой соединения управляемых вентилей и другим полюсом источника питания(1).2з

Недостатком этого устройства является значительная величина коммутирующего конденсатора, особенно при пониженных значениях питающего напряжения. 30

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству являетСя сзднофазный тиристорный инвертор, содержащий источник постоянного тока, к одному полюсу которого подключена первичная обмотка секционного трансформатора по нулевой схеме. Вторичная обмотка соединена с нагрузкой. К началу и концу первичной обмотки подключены последовательные цепи иэ разделительных диодов и управляеьых вентилей. Одноименные электроды управляемйх вентилей объе динены и к ним подключен дроссель, связанный с другим полюсом источника питания. К средним отводам секционной обмотки трансформатора подключены диоды, другим выводом соединенные с другим полюсом источника питания. В устройстве имеется коммутирука йй конденсатор, подключенный параллельно первичной обмотке трансформатора между общими точками соединения электродов разделительных диодов и управляемых вентилей (2).

Недостатком этого инвертора является значительная величина коммутирующего конденсатора, особенно при пониженных значениях питающего напряжения.

782101

Устройство содержит источник 1 постоянного тока, к положительному вы воду которого подключена по нулевой схеме первичная обмотка 2 трансформатора 3, разделенная на секции 4-7.

Силовые тиристоры 8 и 9 соединены анодами с первичной обмоткой 2 транс- ЗО форматора 3 через отсекающие диоды

10 и 11 и включаются поочередно при подаче по определенному алгоритму управляющих импульсов от системы управления. Коммутирующий конденсатор

12 включен между анодами„ тиристоров

8 и 9, параллельно ему подсоединена дополнительная обмотка 13, которая заряжает коммутирующий конденсатор

12 до оптимального допустимого напря- 40 жения. Наличие диодов 10 и 11 делает работу инвертора более устойчивой, так как при случайном насыщении трансформатора 3 они препятствуют разряду коммутирующего конденсатора 12 45 который выключает ранее проводящий тирйстор и после его эапирания поддерживает на нем в течение определенного времени отрицательное напряжение. К отрицательному выводу источника питания подключен дроссель 14

I который препятствует мгновенному переэаряду конденсатора 12, Кривая выходного напряжения формируется на вторичной обмотке 15 трансформатора

3, к которой подключена нагрузка 16.

К промежуточным отводам первичной обмотки 2 трансформатора 3 подключены диоды 17 и 18, через которые в источник 1 питания происходит возврат реактивной энергии, накопленной в индуктивной нагрузке и реактивных элементах инвертора.

d0

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Цель изобретения — улучшение энергетических показателей.

С

Для достижения поставленной цели в однофаэном инверторе, содержащем трансформатор, первичная обмотка которого выполнена секционной и подключена средним выводом к положительному входному выводу, а концамик отсекающим диодам, последовательно с каждым из которых включен тиристор, причем катоды последних объединены и через дроссель подключены к отрицательному входному выводу, связанному через диоды с точками соединения секций указанной первичной обмотки трансформатора, вторичная обмОтка которого подключена к выходным Выводам 15

I а между точками соединения диодов с тиристорами включен коммутирующий конденсатор, трансформатор снабжен дополнительной вторичной обмоткой, подключенной параллельно коммутирующему конденсатору.

Схема инвертора представлена на чертеже.

Пусть в некоторый момент времени импульсы управления поступают на тиристор 8, тогда плюс источника 1 питания прикладывается к секциям 4 и 5 первичной обмотки 2. Конденсатор

12 заряжается в точках (а) — минус, а точке (б) — плюс до величины удвоенного напряжения источника 1 питания. В следующий момент времени поступает импульс управления на тиристор 9. Конденсатор 12, разряжаясь в контуре, образованном двумя проводящими тиристорами, выключает тиристор 8, после чего начинается перезаряд коммутирующего конденсатора

12 до напряжения противоположной полярности, и в момент прихода очередного импульса управления на соответствующий тиристор, процессы в устройстве повторяются. Следовательно, путем поочередного переключения тиристоров 8 и 9 на вторичной обмотке 15 трансформатора 3 получаем переменное напряжение. Цополнительная обмотка 13 заряжает коммутирующий конденсатор 12 до оптимального допустимого напряжения, что позволяете эффективно испольэовать коммутирующий конденсатор 12 по напряжению и повысить коммутирующую способность инвертора.

Подключение дополнительной обмотки трансформатора к коммутирующему конденсатору позволяет увеличить зарядное напряжение на нем, и, следовательно, повысить коммутационную способность, которая пропорциональна квадрату амплитуды напряжения на конденсаторе, а также она позволяет эффективнее использовать коммутирующий конденсатор по напряжению и тем самым снизить массогабаритные показатели инвертора.

Формула изобретения

Однофазный инвертор, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого выполнена секционной и подключена средним вь1=одом к положительному входному выв ду,а концами — к отсекающим диодам, последовательно с каждым из которых включен тиристор, причем катоды последних объединены и через дроссель подключены к отрицательному входному выводу, связаннбму через диоды с точками соединения секций указанной первичной обмотки трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к выходным выводам, а между точками соединения диодов с тиристорами включен коммутирующий конденсатор, о т и ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, трансформатор снабжен дополнительной ъ вторичной обмстк: и, подклюпс пн..й tl,1782101

>аллельно коммутирующему конденсатору °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Аранчий Г, В., Жемеров Г. Г., Эпштейн И. И. Тиристорные преобраэователи частоты для регулируемых элек1б

3) t

Составитель И. Жеребина

Редактор С. Патрушева ТехредА.Бабинец КорректорН. Швыдкая

Заказ 8163/70 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектн я, 4

l.

1

1

1

I !

I

1— !

1 троприводов. М., Энергия, 1968 с. 69, фиг. 4-1в.

2. Источники электропитания на полчпооводниках приборах. Под ред.

Додика С. Д. и Гальперина E È. М., "Советское радио", 1969, с. 282, фиг. У 16..