Трехфазный инвертор Советский патент 1984 года по МПК H02M7/515 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназначено для э«ергоснабжения потребителей с изменяющимися параметрами

Известны трехфазные инверторы, состоящие из трех однофазных тиристорных мостов с обратными диодами С13

Недостатком указанных схем является ограниченная выходная мощность в связи с отсутствием тиристоров с полной управляемостью на большие токи.

Известен инвертор, состоящий из трех тиристорных мостов, параллельно выводам постоянного тока которых подключены цепочки из последовательно соединенных обратных диодов и компенсирующих реакторов Г21.

Недостатком данного инвертора является большое количество компенсирующих реакторов, что влияет на массогабаритные показатели устройства в целом. Kpcwe того, наличие третьей и кратных -ей гармоник в кривой выходного напряжения преобразователя ограничивает возможности его применения.

Известен трехфазный тиристорный инвертор, обладающий более высоким качеством выходного напряжения и содержащий три однофазных тиристорных моста с коммутирующими конденсаторами в диагоналях переменного тока, подключенные к входным выводам через дроссели, три моста обратных диодов, выводами переменного тока подключенные к выводам переменного тока тиристорных мостов, а выводами постоянного тока - к входным выводам преобразователя, а также трехфазный многообмоточный трансформатор, вторичные обмотки которого соединены в звезду, а первичные обмотки - в две треугольные группы, выводы которых подключены к выводам переменного тока тиристорных мостов ГЗД.

Недостаток указанного инвертора состоит в сильной зависимости коммутационной устойчивости как от величи ны питающего напряжения, так и от параметров нагрузки. Кроме того/устройство работоспособно только при наличии резистивных элементов в контурах возврата реактивной мощности, что приводит к ухудшению энергетических характеристик. ,

Наиболее близким к предлагаемому является трехфазный тиристорный инвертор, содержащий три однофазных тиристргньи моста с коммутирукицими кондвноаторами в диагоналях переменного тока, подключенные к входным выводам через обмотки сглаживающих реакторов, две полумостовые группы обратных диодов, выводы переменного тока которых соединены в соответствующей полярности с выводами постоянного тока тиристорных мостов, а выводы постоянного тока указанных полумостовых групп замкнуты на компенсирующий реактор, а также трехфазный многообмоточный трансформатор, вторичные обмотки которого соединены в 5 звезду, а первичные - в две треугольные группы, подключенные к выводам переменного тока тиристорных мостов Г43. . Недостаток известного инвертора

0 заключается в сложности построения цепей компенсации избыточной реактивной мощности коммутирующих конденсаторов, реализованных значительным количеством обратных диодов.

с Цель изобретения - упрощение схемы и улучшение массогабаритных показателей.

Указанная цель достигается тем, что в трехфазном инверторе, содержащем три однофаз-ных тиристорных моста с коммутирукядими конденсаторами в диагоналях переменного тока, анодными группами подключенные к положительному входному выводу через сгла живающие дроссели, обратные диоды,

5 катоды которых соединены с анод1 1ми группами тиристорных мостов, а аноды подключены к одному из выводов компенсирующего дросселя, а также трехфазный трехобмоточный трансфор0 матор, вторичные обмотки которого соединены в звезду, а первичные в две треугольные группы, подключенные к выводам переменного тока тиристорных мостов, катодные группы

5 указанных мостов и другой вывод компенсирующего дросселя соединены между собой и подключены к отрицательному входному выводу.

На чертеже представлена схема

0 предлагаемого устройства.

Инвертор содержит три однофазных тиристорных моста 1-4, 5-8, 9-12 с коммутирующими конденсаторами 13-15, в диагоналях переменного тока, подг ключенные анодными группами к положительному выводу через сглаживающие дроссели le-ie, обратные диоды 19-21, катоды которых подключены к анодным группам тиристорных мостов, а аноды подключены к одному из вы0 водов кo шeнcиpyюu eгo дросселя 22, причем другой вывод этого дросселя и катодные группы тиристорных.мостов соединены между собой и подключены к отрицательному входному выводу.

5 Инвертор содержит также трехфазный многообмоточный трансформатор 23, вторичные обмотки 24 которого соединены в звезду, а первичные 25 и 26i в две треугольные группы, подключеи 0 ные к выводам переменного тока тиг , ристорных мостов.

Инвертор работает следующим образом.

Тиристорные мосты 1-4, 5-8, 9-12

5 управляются со сдвигом в 120 эл.град.

Выходные напряжения этих мостов подсйотся на две группы первичных обмоток трансформатора 23, в результате чего на его выходе формируется система трехфазных напряжений, в которых отсутствуют третья и кратные ей га{ 4онические составляющие.

Стабилизация выходного напряжения инвертора при изменении параметров его нагрузки осуществляется за счет компенсации избыточной реактивн ной мощности коммутирующих конденсаторов 13 - 15 вентильно-дроссельными цепями. Диоды 19-21 обеспечивают подключение дросселя 22 к напряжениям на коммутирующих конденсаторах 13-15 на время, соответствующее удвоенной величине угла запирания. Поэтому уравнение баланса реактивных мощностей для предлагаемой схемы инвертора может быть записано в виде.

, ,, Sin()..

1

(f -Sin2p) , 2со(Ь Jwl

модуль и аргумент фазного сопротивления нагрузки, приведенного к первичным обмоткам трансформатора 23; емкость коммутирующего конденсатора и индуктив ность компенсирующего реактора; ш - круговая частота инвертировання;ft - угол запирания. Физичеёкий смысл уравнения состоит в том, что реактивная мощность коммутирующих конденсаторов (левая часть уравнения) расходуется на компенсацию реактивной мощности.нагрузок и создание необходимого угла запирания /) (первое слагаемое Правой части уравнения и компенсацию тока, создаваемого компенсирующим дросселем 22 (второе слагаемое правой части уравнения). Из уравнения следует, что наличие цепей ксяшенсации реактивной мощности ограничивает возрастание угла |5 при разгрузке инвертора, благодаря чему обеспечивается жесткость внешней характеристики. При этом, чем меньше величина индуктивности Ц. компенсирующего дросселя 22, тем больше изменяется (при соответствующем изменении нагрузки второе слагаемое правой части урав5нения и, следовательно, тем меньше величина выходного напряжения иМвертора зависит от параметров нагрузки« Помимо уменьшения количества силовых диодов в инверторе упрощается

0 также конструкция сглаживающих дросселей, которые могут быть вьшолнены однообмоточными.

ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий тцж однофазньшс тиристорных « . « SK6J№OT :K) моста с коммутирующими конденсаторами в диагоналях переменного тока, анодньми группами подключенные к положительному входному выводу через сглаживакмцие дроссели, обратные дирды, катоды которых соединены с анодными группами тиристорных мостов, а аноды подключены к одному из выводов компенсирующего дросселя, а также трехфазный трехобмоточный трансформатор, вторичные обмотки которого соединены в звезду, а первичные - в две треугольные группы, подключенные к выводам переменного тока тиристорных мостов, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы и улучшения массогабаритных показателей, катодные группы (Л указанных мостов и другой вывод компенсирующего дросселя соединены между собой и подключены к отрицательному входному выводу. а: ч со