Инвертор Советский патент 1984 года по МПК H02M7/515 

О

со

INS

а

00

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для создания вторичных однофазных источников питания с повьшенным качеством преобразованной электрической энергии.

Известны устройства, содержащие подключенные последовательно к входным вьшоддм однофазный мост на тиристорах с конденсатором в диагонали и мостовой тиристорный реверсор, в диагональ которого включена нагрузка зашунтированный буферным диодом С 1,1 и С23.. .

Недостатком заказанных устройств является существенное отличие кривой выходного напряжения от синусоиды, т.е. наличие высших гармоник значиуельной величины. Большое искажение обусловлено постоянствомамплитуд импульсов напряжения и частотноимпульсным методом модуляции при формировании кривой тока.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройствоj содержащее две параллельные ветви из трех последовательно соединенных тиристоров, причем к положительному входному зажиму подключены общие аноды первых тиристоров, между катодами которых включен конденсатор, а к отрицательному входному зажиму подключены общие аноды буферных диодов и общие катоды третьих тиристоров, к анодам которых подключены выводы нагрузки, катоды буферных диодов и катоды еще двух тиристоров, аноды которых присоединены по диагонали к выводам указанного конденсатора t3l.

Недостатком данного устройства является относительно большой коэффициент искажения кривой выходного иапряжения ввиду используемого частотно-импульсного метода модуляции при формировании кривой тока.

Цель изобретения -. улучшение гармонического состава выходного напряжения.

Указанная цель достигается тем, что инвертор, содержащий две параллельные ветви из трех последовательно соединенных тиристоров, причем к положительному входному выводу подключены общие аноды первых тиристоров , между катодами которых включен конденсатор, а к отрицатеяьному входному вьшоду подключены общие аноды буферных диодов и общие катоды третьих тиристоров, аноды которых подключены к выходным вьюодам, катодам буферных диодов и катодам двух вспомогательных тиристоров, аноды которых присоединены по диагонали к вьшодам указанного конденсатора, снабжен дросселем и двумя дополнительными тиристорами, включенными встречнопараллельно и подсоединенными к одному выводу конденсатора непосредственно, а к другому ,- через дроссель.

На фиг. 1 показана принципиальная схема преобразователя напряжения} на

фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Преобразователь напряжения Содержит две параллельные ветви из трех последовательно .соединенных тиристо ров 1-6. К полозуительному входному зажиму подключены первых тиристоров 1 и 2 указанных параллельных ветвей. Мезвду катодами этих тиристоров включен конденсатор 7. К отрицательному входному захйму подключены катоды третьих тиристоров 5 и 6 и общие аноды буферных дйрдо: 6 ; и 9. Аноды тиристоров 5 и 6, катоды буферных диодов 8 и 9, като;:цл -гирйсторов 3 и 4 и катодал двух вспомо ательных тиристоров 10 и 11 йой авочены к cooTBercTByiaafat выводам нагруйки 12. АНОДЫ тиристоров fO и 11 присоединены по диагонали к выводам

указанного конденсатора 7, паралаельно которому подклочена цет, содержащая дополнительные тиристоры 13 0 и 14, соединенные между собой встречно-параллельно и последовательно

соединенный с ними дроссель 15. На диаграммах ft - к (фиг. 2) показаны отпиракщНе; импульсы тока i , посылае1«|1е на тиристоры, преобразователя напряжения. Изменение напряжения и на выводах конденсатора 7

представлено диаграммой л(фиг. 2). ; На диаграмме м (фиг. 2) пок азана форма кривой .напряжения U, на выводах на нагрузке 12.

Преобразователь напряжения работает следующим образом.

Подачей отпирающих импульсов тока на тиристоры 2, 10, 5 производится предварительный заряд конденсатоР в установивЩемся режиме работы этот заряд остается от предыдущего полупериода переменйого напрйжения на нагрузке). Затем подачаотпирающего импульса на управляющий . электрод тиристора 13 в момент t (фиг. 2и) начинается колебательный перезаряд конденсатора 7 через дроссель 15 по контуру: конденсатор 7 дроссель 15 - тиристор 13. В момент 2 подача управляющих импy lьcoв тока на управляющие электроды тиристоров 1j 11, 6 на нагрузке 1-2 форми- руется импульс напряжения, амплиту-. дои равной разности напряжения на входных зажимах () и мгновенного значения напряжения на конденсаторе в момент )/. Контур тока нагрузки: источний питания - тиристор I- конденсатор 7 - тиристор 11 нагрузка 12 - тиристор 6 - источник, питания. Величина амплитуды импульса на нагрузке определяется величиной временного интервала предварительного перезаряда. После заряда конденсатора 7 до - Н для тока образуется контур: нагрузка 12 - тиристор 6 - диод 9. В момент t отпирающим импульсом на тиристор 14(фиг. Zk) начинается перезаряд конденсатора 7 до контуру: конденсатор 7 - тиристор 14 - дроссель 15. Открытием тиристоров 2 и 4 в момент на нагрузке 12 формируется импульс напряжения а1 плитудой большей предыдущего импульса, ввидуТого, что интервалtj-t меньше интервала времени -(.,-i) . Контур тока при зтом: (+Е) - тиристор 2 -: конденсатор 7 - тиристор 4 - нагрузка 12 - тиристор 6 - (-Е). После заряда конденсатора 7 до нацряжения -«-Е ток нагрузки замыкается по: нагрузка 12 тиристор 6 - диод 9. В момент време ни -tj импульсом на управляющий электродтиристора 13 (фиг. 2и) начинается предварительный перезаряд конденсатора 7 по контуру: 7-13-15. Открытие тиристоров 1,3 в момент t формирует на нагрузке 12 третий импульс напряжения еще большей амплитуды ввиду того, что Ток протекает по контуру: (+Е) - тиристор i - конденсатор 7 - тиристор II-нагрузка 12 - тиристор 6 - (-Е) После завершения заряда конденсатора до величины -Е структура цепи изменяется и для тока нагрузки образуется контур: нагрузка 12 - тиристор 6 диод 9. .Аналогично предыдущим импульсам производится формирование очередного четвертого импульса на- пряжения на нагрузке еще большей амплитуды. Это увеличение амшгатуды происходит потому, что начало предварительного перезаряда конденсатора 7 по цепи 14-15 (момент t ) ближе к моменту (tfl) открытия тиристоров 2,4 (т.е. tg- ) . Формирование пятого импульса в момент tg производится, без предварительного перезазряда конденсатора, в результате чего при открытии тиристоров 1,11 (в момент tg ) на нагрузке 12 формируется импульс удвоенной величины входного напряжения 2Е. Во второй части положительного полупериода производится формирование импульсов напряжения (шестого - девятого) в моменты t -, i с постепенно уменьшающейся амплитудой за счет соответствующего изменения моментов 10 и 14 14 предварительного перезаряда конденсатора 7 при открытии тиристоров 13,14. После паузы ( 1 ) обусловленной необходимостью спадания тока нагрузки до нуля и восстановления вентильной прочности тиристора 6 начинается формирование отрицательного полупе-. риода выгодного переменного напря- . жения на нагрузке. Подач ей отпирающего импульса на тиристор 14 в момент t-(g производится предваоитель(Ный перезаряд конденсатора 7. Открытие тиристоров 2, 10 и 5 в момент осуществляется формирование первого импульса отрицательного полупериода напряжения на нагрузке с прохождением тока по цепи (+Е) - тиристор 2 - конденсатор 7 - тиристор 10 - нагрузка 12 - тиристор 5 - (-Е). В дальнейшем (моменты 20 22 и т.д.) процессы аналогичны процессам формирования импульсов напряжения на нагрузке в положительный полупериод. Использование двух дополнительных тиристоров, включенных между собой встречно-параллельно и подсоединенных к одному из выводов конденсатора, а через перезарядный дроссель к другому его выводу - выгодно отличает Данный преобразователь напряжения от указанного известного устройства., так как формирование кривой тока в нагрузке осуществляется амплитудноимпульсным .методом модуляции выходного напряжения по синусоидальному закону. Формирование импульсов напряжения на нагрузке с постепенно изменяющейся амплитудой по синусоидальному закону происходит за счет соответствующего изменения начала предварительного перезаряда конденсатора с помощью двух дополнительных встречнопараллельно соединенных тиристоров, включенных последовательно с вспомогател| ным перезарядным дросселем.

1092681 . 6

Практическая ценность преобразователя напряжения заключается в том, что улучшенный гармонический состав выходного напряжения позволит уменьшить 5 габариты фильтрующих устройств, повысить качество 1 требляемой электроэнергии.

ИНВЕРТОР, содержащий две па.раллельные ветви из трех последова-, тельно соединенных тиристоров, jip«- : чем к положительному входному вьшоду подключены общие аноды первых тиристоров, между катодами которых включен конденсатор, а к отрицательному входному выводу подключены об.щие аноды буферных диодов, и общие катоды третьих тиристоров, аноды которых подключены к выходньм выводам, катодам буферных диодов и катодам двух вспомогательных тиристоров, аноды которых присоединены по диагонали к выводам указанного конденсатора, отличающийся тем, j что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения, он снабжен дросселем и двумя дополнительными тиристорами, включенными tB встречно-параллельно и подсоединенНШ4И к одному выводу конденсатора непосредственно , а к другому - через дроссель.