Трехфазный последовательный инвертор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ („)995233

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.07.81 (21) 3324927/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.э

Н 02 М 7/515

Гееудерстеееный кемитет

Опубликовано 07.02.83. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 17.02.83

СССР (53) УДК 621.314.. 572 (088.8) пе дееем еэебретеиий и еткрытий

l- ?

А. И. Балабух, А. С. Васильев, А. В. Шпагин, С. К. Картавый, -.-..

В. H. Киселев и Е. Г. Лившиц (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) и Всесоюзнь|й научно-, исследовательский, проектно-конструкторский ---и технологический институт электросварочного оборудования (71) Заявители (54) ТРЕХФАЗНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразователям энергии постоянного тока в энергию переменного тока повышенной частоты.

Известны преобразователи, выполненные по различным схемам инверторов напряжения — параллельные инверторы, последовательные инверторы, инверторы с высокочастотной коммутацией, инверторы с импульсной коммутацией и др. 11).

Для получения повышенной частоты преобразования широко используются последовательные резонансные инверторы, в которых благодаря применению последовательного резонансного контура ток управляемого вентиля в течение всего интервала проводимости изменяется во времени по колебательному закону. Важными достоинствами последовательных резонансных инверторов, делающими перспективным их применение на повышенных частотах, являются относительно небольшая скорость нарастания анодного тока в управляемых вентилях и возможность получения большого времени запирания управляемых вентилей за счет удлинения пауз между запускающими импульсами управ2 ления. Для получения трехфазной системы токов и напряжений, а также для получения большой мощности в нагрузке используются трехфазные последовательные инверторы (2) .

Недостаток схем трехфазных последовательных инверторов — низкое качество выходного напряжения (существенное отличие от синусоидальной формы), а также ограниченная область применения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является трехфазный последовательный инвертор, содержащий трехфазный вентильный мост с тремя коммутирующими дросселя ми и коммутирующими конденсаторами в диагонали переменного тока, подключенный к входным зажимам через фильтровые дроссели, а также содержит последовательно включенные в цепи постоянного тока разделительные конденсаторы и трехфазную нагрузку. Данная схема позволяет получить переменный ток повышенной частоты при относительно небольших скоростях нарастания анодного тока в управляемых вентилях, а также возможность поддержания достаточно большого угла запирания

995233

Формула изобретения

55 управляемых вентилей при изменениях нагрузки в широких пределахЯНедостаток известного устройства прежде всего низкое качество выходного напряжения (существенное отличие от синусоидальной формы), что обусловлено следующими обстоятельствами: при работе любой из пар управляемых вентилей ток перезаряда коммутирующих конденсаторов протекает через соответствующие фазные нагрузки только в одном направлении.

Причиной тому является несимметричность схемы инвертора относительно нагрузки.

Кроме того, у устройства-прототипа ограниченная область применения вследствие того, что нагрузка м. б. включена только по схеме звезда с нулевым проводом.

Цель изобретения — улучшение формы кривой выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что трехфазный последовательный инвертор, содержащий трехфазный тиристорный мост с коммутирующими конденсаторами в диагонали переменного тока и тремя коммутирующими дросселями, включенными песледовательно с соответствующими ветвями моста, соединенными с входными выводами через соответствующие фильтровые дроссели, а также три разделительных конденсатора, одни обкладки которых подключень| к точкам соединения фильтровых и коммутирующих дросселей, а другие — к трехфазной нагрузке, снабжен тремя дополнительными разделительными конденсаторами, соединенными последовательно с основными разделительными конденсаторами, причем каждая пара указанных конденсаторов подключена параллельно соответствующей ветви моста.

Благодаря наличию дополнительных разделительных конденсаторов ток перезаряда коммутирующих конденсаторов проходит через соответствующие фазные нагрузки в обоих направлениях. Следовательно, существенно повышается качество выходного напряжения, в частности его синусоидальность.

Кроме того, трехфазная нагрузка, подключаемая к диагонали переменного тока трехфазной мостовой схемы разделительных конденсаторов, может быть соединена по любой схеме (либо треугольником, либо звездой) . Это обстоятельство значительно расширяет область применения инвертора.

На чертеже показана схема трехфазного последовательного инвертора.

Трехфазный последовательный инвертор содержит трехфазный вентильный микст 1 с тремя коммутирующими дросселями 2 — 4 и коммутирующими конденсаторами 5 — 7, которые включены в диагонали переменного тока моста.

Вентильный мост подключен к входным зажимам через фильтровые дроссели 8 — 13

5 !

О

35 и содержит последовательно включенные в цепи постоянного тока разделительные конденсаторы 14 — 16 и трехфазную нагрузку 17. В цепь постоянного тока включены дополнительные разделительные конденсаторы 18 — 20, соединенные с разделительными конденсаторами 14 — 16 по трехфазной мостовой схеме, подключенной параллельно трехфазному вентильному мосту, выполненному на тиристорах

21 — 26, к диагонали постоянного тока.

Трехфазная нагрузка подключена к диагонали переменного тока трехфазной мостовой схемы разделительных конденсаторов.

Устройство работает следующи м образом.

При подключении к источнику питания происходит заряд разделительных 14 — 16 и дополнительных разделительных конденсаторов !8 — 20 через фильтровые дроссели 8 — 13. Поочередно открываются пары тиристоров в следующей последовательности: 21, 25; 21, 26; 22, 26; 22 — 24;

23, 24; 23, 25; 21, 25 и т. д.

Происходит переразряд коммутирующих конденсаторов 5 — 7 по колебательному закону в контурах, содержащих коммутирующие дроссели 2 — 4, разделительные конденсаторы 14 — 16, нагрузку 17 и дополнительные разделительные конденсаторы

18 — 20. В установившемся режиме напряжение на коммутирующих конденсаторах 5 — 7 является знакопеременным, периодическим во времени. В каждой фазе нагрузки 17 протекает только переменная составляющая тока перезаряда коммутирующих конденсаторов 5 — 7, частота которой определяется частотой работы тиристоров 21 — 26. Форма напряжения на нагрузке знакопеременная, близка к синусоидальной.

Трехфазный последовательный инвертор, содержащий трехфазный тиристорный мост с коммутирующими конденсаторами в диагонали переменного тока и тремя коммутирующими дросселями, включенными последовательно с соответствующими ветвями моста, соединенными с входными выводами через соответствующие фильтровые дроссели, а также три разделительных конденсатора, одни обкладки которых подключены к точкам соединения фильтровых и коммутирующих дросселей, а другие — к трехфазной на грузке, отличающийся тем, что, с целью улучшения формы кривой выходного напряжения, он снабжен тремя дополнительными разделительными конденсаторами, соединенными последовательно с основными разделительными конденсаторами, причем каждая пара конденса995233 торов подключена параллельно соответствующей ветви моста.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бедфорд Б. и др. Теория автономных инверторов, М., «Энергия», 19б9.

2. Беркович Е. И. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты, Л., «Энергия», 1973.

3. Авторское свидетельство СССР № 558364, кл. Н 02 M 7/515, 1974.

Составитель И. 7Керебина Редактор И. Ковальчук Техред И. Верес Корректор А. Дзятко

Заказ 615 41 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, -7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. - Ужгород, ул. Проектная, 4