Инвертор напряжения

 

1, (72) Автор изобретения

В. И. Попов

Ь;

Новосибирский электротехнический институт " "---- - -.... ) (71) Заявитель (54) ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике н может быть использовано в качестве источника переменного напряжения для питания электрических машин.

Известны схемы инверторов напряжения, в которых коммутация основных тиристоров осуществляется с помощью 1.С-контуров и дополнительных коммутирующих тиристоров (1) и (2).

Однако при этом процессу коммутации всег-1в да предшествует подготовительный подзаряд или перезаряд конденсатора, что снижает частотные свойства преобразователя.

Известны также схемы инверторов, содержащих в каждой фазе основйые тиристоры, обратные диоды, дополнительный источник подзаряда, коммутируннций LC -контур 13) — 15).

Однако в .данных схемах полностью не удается исключить подготовительный цикл узла коммутации, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является инвертор Щ.

В этой схеме коммутирующий конденсатор может накапливать заряд, что сужает частотный диапазон коммутируемых токов.

Пель изобретения — расширение частотного диапазона.

Эта цель достигается тем, что в инверторе напряжения, содержащем в каждой фазе два основных тиристора, шунтированных обратными диодами, к общей точке последовательного соединения которых подсоединен один из выводов коммутирующего LC — контура, мост иэ коммутирующих тиристоров, подсоединенный выводами постоянного тока параллельно основным тиристорам, а также дополнительный источник коммутирующей ЗДС, со средней точкой, последний подключен к выводам переменного тока коммутирующего моста, à его средняя точка подсоединена к другому выводу коммутирующего

1С-контура .

На фиг. 1 приведена схема инвертора; на фиг. 2 — диаграммы тока и напряжения коммутирующего конденсатора.

Каждая фаза инвертора (фиг. 1) содержит основные тиристоры 1 и 2, обратные диоды 3

3 982167 и 4, нагрузку 5, однофазный мост на тиристорах 6 — 9, к выводам переменного тока которого подключен дополнительный источник ЭДС

10 и 11 со средней точкой, анодная группа этого моста соединена с положительным S, выводом источника питания, а катодная — с отрицательным выводом. Средняя точка дополнительного источника соединена через

LC — цепь 12 и 13 с выходом инвертора.

Инвертор работает следующим образом. 111

Для поочередного выключения основных тиристоров 1 и 2 служит узел коммутации, состоящий иэ дополнительного источника, однофаэного моста 6 — 9 и 1 С-контура 12 и 13.

Пусть включен тиристор 1 и его необходимо выключить в момент времени t (фиг. 2).

Допустим, что коммутирующий конденсатор 12 заряжен до напряжения Ея в йолярности, указанной на фиг. 1. Для выключения тиристора 1 включается тиристор 8 однофазного моста.

При этом конденсатор 12 начинает разряжаться по контуру 12 — 13 — 1 — 8 — 11 — 12. Ток разряда конденсатора направлен навстречу току тиристора 1 и уменьшает его. В момент времени tz ток тиристора равен нулю, так как ток конту-д ра коммутации достигает тока 1о (3 > — ток нагрузки тиристора 1). Начиная с момента tz, ток контура коммутации замыкается через диод 3, и к тиристору 1 прикладывается обратное напряжение, равное прямому падению напряжения на диоде 3. В момент времени tq ток конденсатора снова становится равным 1о „ при этом он практически разряжается до нуля.

В данный момент времени включается тиристор

6, и конденсатор начинает заряжаться другой

3S полярностью по цепи 12 — 3 — 6-10 — 12. Посколь. ку ток конденсатора продолжает протекать через диод 3, то к тиристору 1 продолжает прикладываться обратное напряжение. К моменту t4 конденсатор заряжается до напряжения, 10 примерно равного Е . При этом, если выполняется условие Š— 2 Е, то включается обратный диод 4, К моменту tq ток контура коммутации становится равным нулю и тиристор б выключается. Конденсатор заряжен до напряжения, примерно равного E„, и готов

45 к коммутации тиристора 2. Выключение тирис .

4 тора 2 происходит аналогично с помощью тиристоров 7 и 9.

Таким образом, время, предоставляемое для восстановления управляющих свойств тиристоров, складывается иэ двух полуволн коммутационного тока и в два раза больше, чем в известной схеме. Поскольку в схеме изобретения чередуются циклы заряд — разряд конденсатора одной полярностью и заряд — разряд друтой полярностью, то колебания в контуре носят незатухающий характер, что полностью исключает подготовительные циклы. Это уменьшает потери на коммутацию, а также расширяет частотный диапазон выходного напряжения.

Формула изобретения

Инвертор напряжения, содержащий в каждой фазе два основных тиристора, шунтированных обратными диодами, к общей точке последовательного соединения которых подсоединен один из выводов коммутирующего 1 С-контура, мост из коммутирующих тиристоров, подсоединенный выводами постоянного тока параллельно основным тиристорам, а также дополнительный источник коммчтаципующей ЭДС со средней точкой, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, указанный дополнительный источник подключен к выводам переменного тока коммутирующего моста, а его средняя точка подсоединена к другому выводу коммутирующего LC-контура.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бедфорд, P. Хофт. Теория автономных инверторов. "Энергия", 1969, с. 54.

2. Авторское свидетельство СССР Р 235181, кл. Н 02 М 7/515, 1969.

3. Федосов А. И. Тиристорные преобразователи с активным колебательным контуром коммутации. "Электричество", У 7, 1974.

4. Труды завода НИИ вЂ” Электротяжмаш.

Вып 2 1961 с 128

5. Авторское свидетельство СССР tP 258442, кп. Н 02 М 7/515, 24.05.67 (прототип).

982167

Составитель Г. Вотчицев

Техред Л.Пекарь

Корректор И. Ватрушкина ч

Редактор К. Волощук

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9731/77 Т ра 721

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5