Автономный инвертор

 

Н.Л.Архангельский, E.C.Êóðêüïïeâ, С,А.Аансимов

l и С.А.Казарин 1

} Авторы изобретения

V ! ю

t !

Ивановский энергетический институт, им. В.И.Ленина (7I) Заявитель (54) ABTOHOMHb1A HHBEPTOP

Изобретение предназначено для исполу зования в преобразовательной технике, в частности в автономных инверторах для частотно-регулируемого электропривода.

Известен автономный инвертор, в котором примерно устройство ограничения

5 напряжения в узлах принудительной конденсаторной коммутации, выполненное в виде дополнительной обмотки, магнитно связанной с коммутирующими дросселями ло и подключенной через диоды к источнику постоянного напряжения f3.).

Недостатком такого преобразователя . является сложная конструкция коммутирующих дросселей, что приводит к ул;уд15 шению массо-габаритных показателей преобразователя, а также к снижению КПД из-еа потерь на перемагничивание сердечника, особенно на высоких частотах коммутации. г ,Ж

Наиболее близким к пведлагаемому является инвертор, в котором коммутационные перенапряжения на элементах устранены включением дополнительного дросселя последовательно с коммутирующим конденсатором f2).

Недостатком этого устройства является зависимость напряжения на коммутирующем конденсаторе и других элементах схемы от величины тока нагрузки и, следовательно, низкая надежность .

Цель изобретения - повышение надежности за счет ограничения напряжения на . элементах схемы.

Поставленная цель достигается тем, что автономный инвертор, содержащий подключенный ко входным выводам через токоограннчнваюяие реакторы тнрнсторный мост с коммутирующей последовательной цепочкой в диагонали переменного тока, состоящей нз коммутирующих конде@самора и дросселя н подключенной одним конвои к одному из выходных выводов и через обратные диоды, ко входным выводам, снабжен диодным мостом, диагональ переменного тока которого связана с коммутирующим конденсатором, а диагональ постоянного тока со входными выводами.

3 8517

При этом инвертор снабжен двумя резисторами и конденсатором, соединенным через указанные резисторы со входными выводами и включенным в диагональ постоянного тока диодного моста, в диаго5, наль переменного тока которого включен упомянутый коммутирующий конденсатор.

Кроме того, инвертор снабжен трансформатором, первичная обмотка которого подключена параллельно коммутирующему конденсатору, а вторичная его обмотка включена в диагональ переменного тока диодного моста, диагональ постоянного тока которого соединена с входными вы водами. 15

На фиг. 1 и фиг. 2 представлены схемы инвертора.

Инвертор (фиг; 1 ) содержит мост на тиристорах 1-4, подключенный к входным выводам через токоограгичивающие реакторы 5 и 6. В диагональ. моста включены коммутирующие дроссель 7 и конденсатор

8, причем коммутирующий конденсатор через обратные диоды 9 н 10 подключен к входным выводам, а коммутирующий конденсатор включен, в диагональ переменного тока диодного моста 11, в диагоналт постоянного тока которого включен конденсатор 12, соединенный со входными выводами через резисторы 13 и 14.

3О

Инвертор работает следующим образом.

Пока напряжение на коммутирующем конденсаторе 8 меньше, чем напряжение на конденсаторе 12, мост 11 заперт, и коммутационные процессы не зависят от 35 параметров дополнительных цепей. Как только напряжение начинает превышать напряжение на дополнительном конденсаторе, мост открывается, и избыточная анергия коммутирующего контура пере- 40 дается в дополнительный конденсатор, емкость которого должна быть достаточ-, ной, чтобы ограничить величину перенапряжений на заданном уровне. В межкоммутационные периоды анергия дополнительного конденсатора передается в источник питания через резисторы 13 и 14.

Инвертор, представленный. на фнг. 2, содержит трансформатор 15, первичная обмотка которого подключена параллель но конденсатору 8, а вторичная включена в диагональ переменного тока диодного ,цоста.

06 4 ограничения заключается в том, что как апр у яру щ ид 55 саторе 8 и, следовательно, на других элементах схемы ограничивается на уровне, зависящем от коэффициенте трансформации .трансфюрматора 1 5. Сущность аффекта только напряжение на вторичной обмотке трансформатора 15 начинает превышать напряжение источника питания Е, то мост

11 отпирается, и избыточная энергия коммутирующего контура передается через трансформатор 15 и соответствующие плечи моста 11 в источник питания.

Применение дополнительных элементов выгодно отличает предлагаемый преобразователь от известного, так как этим дос тигается аффективное ограничение напряжение на силовых элементах схемы. В результате снижаются напряжения на силовых элементах, возрастет КПд и надеж-. ность преобразования, что расширяет сферу его применения в объектах с. переменной нагрузкой, например, в частотно-ре:гулируемом электроприводе с широтноимпульсной модуляцией выходного напряжения.

Ф ор мула изобретения

1, Автономный инвертор, содержащий подключенный ко входным выводам через токоограничивающие реакторы тиристорный мост с коммутирующей последовательнойцепочкой в диагонали переменного тока, состоящей из коммутирующих конденсатора и дросселя и подключенной одним концом к одному из выходных выводов и через обратные диоды ко входным выводам, О т л и ч & ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен диодным мостом, диагональ переменного тока которого связана с коммутирующим конденсатором, а диагональ постоянного тока со входными выводами.

2. Инвертор по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что он снабжен двумя резисторами и конденсатором, соединенным через уккзанные резисторы со входными выводами и включенным в диагональ постоянного тока диодного моста, в диагональ переменного гока в которого включен упомянутый коммутирующий конденсатор.

3. Инвертор по п.l, о т л и ч а ю—

m и и с я тем, что ои снабжен трансформатором, первичная обмотка которого подключена параллельно коммутирующему конденсатору, а вторичная его обмотка включена в диагональ переменного тока диодИсточники информадии, принятые во внимание при экспертизе

5 851706 6 ного моста, диагональ постоянного тока 1. Справочник по преобразовательной котоРого соединена со входными выводами. технике. Под ред. И.М.Ци кенко, иев, Техника, 1978, с. 147, рис. 3-52.б.

2. Патент Великобритании М 1349548, s кл. Н 02 М 7/48, 1975.

851706

Составитель И.Жеребина

Р egàõòîð Е.Папп 3 Лю Ю

Закаэ 6386/84 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, Ж-35,.Раушскаи наб., д. 4/5

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