Автономный инвертор напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02M7/515 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве автономного инвертора или преобразователя частоты в установках регулируемого электропривода. Известен автономньй инвертор напряжения, состоящий из подключенного через рабочие обмотки анодного и катодного дросселей, моста основных тиристоров, по переменному току подключенного к мосту диодов обратного тока, по постоянному току подключенного к источнику, к которому через диоды сброса подлючены обмотки анодного и катодного дросселей и цепь из первой пары коммутирующих тиристоров, включенных в прямом направлении, к выводам постоянного тока моста основных тиристоров подключена вторая пара коммутирующих тиристоров, включенных в прямом направлении, а к средним точкам пар - конденсатор 1 . Недостатком автономного инверто ра напряжения являются низкие часто ные возможности ввиду того, что время сброса в 5 раз больше времени приложения обратного напряжения I Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является автономный инвертор напряжения, содержащий прерыватель, состоящий и из подключенных к входным клеммам двух реакторов, другие вьгооды которых подключены к паре последователь но включенньгх в прямом направлении коммутирующих тиристоров, параллель но которой подключена цепь из первого дросселя спада, включенного в прямом направлении первого рабочего тиристора, пары включенных в обратном направлении кoм ryтиpy oщиx диодов, включенного в прямом направлении второго рабочего тиристора и второго дросселя спада, конденсатора , подключенного разными обкладками к общим точкам пар коммутирующих тиристоров и коммутирующих диодов , и двух обратных диодов, каждый из которых подключен к входной клемме и одноименному с ней выходному выводу прерьтателя, каждый из которых образован точкой соединения рабочего тиристора и коммутирующего диода, и подключенный к выходным вьгаодам прерывателя один или .более циклоинверторов 2. Основной недостаток известного инвертора - низкие функциональные возможности по частоте коммутации, что в конечном итоге ухудшает гармонический состав выходного напряжения. Это следует из того, что после коммутирующего перезаряда конденсатора он дозаряжается по цепи нагрузки. При этом напряжение на выходе прерывателя снижается почти до нуля, в то время когда ток в тиристорах циклоинверторов еще некоторое время больше тока выключения, Последнее существенно увеличивает паузу, а значит и снижает частоту коммутации. i Целью изобретения является улучшение гармонического состава выходного напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в автономном инверторе напряжения, содержащем прерыватель , состоящий из подключенных к входным клеммам двух реакторов, другие выводы которых подключены к паре последовательно включенных в прямом нд.правлении коммутирующих тиристоров j параллельно которой подключена цепь из первого дросселя спада, включенного в прямом направлении первого рабочего тиристора, пары вклю-, ченнык в обратном направлении коммутирующих диодов, включенного в прямом направлении второго рабочего тиристора и второго дросселя спада, конденсатора, подключенного разными обкладками к общим точкам .пар коммутирующих тиристоров и коммутирующих диодов, и двух обратных диодов , каждьм из которых подключен к входной клемме и одноименному с ней выходному выводу прерывателя, каждый из которых образован точкой соединения рабочего тиристора и коммутирующего диода, и подключенный к выходным выводам прерывателя по крайней мере один циклоинвертор, встречно-параллельно коммутирующим диодам подключены- два введенных дозарядных тиристора, а к входным выводам инвертора подключены две последовательно включенные цепи, каждая из которых состоит из диода сброса, включенного в обратном нап-. равлении, и резистора, причем общая точка этих цепей подключена к общей точке коммутирующих тиристоров , 3 На фиг. 1 дана схема инвертора, на фиг. 2 - диаграммы управляющих импульсов тиристоров прерывателя и кривые выходного напряжения прерывателя и напряжения конденсатора Автономный инвертор напряжения состоит из прерывателя 1, к выходукоторого подключен один (и более) циклоинвертор 2, прерыватель 1 соде жит подключенные к входу и включенные последовательно две цепи, каждая из которых состоит из диода сброса 3 (4) и резистора 5 (6), подключенные к входным клеммам два реактора 7 и 8, к другим выводам которых подключена в прямом направ лении пара коммутирующих тиристоро 9 и 1C, и последовательно соединен ные две цепи, каждая из которых со тоит из дросселя 11 (12) спада. включенного в прямом направлении рабочего тиристора 13 (14) и включенного в обратном направлении ком мутир пощего диода 15 (16), кроме того, общие точки рабочих тиристоров 13 и 14 и коммутирующих диодов 15 и 16 подключены к выходу прерывателя 1 , антипараллельно коммутирующим диодам 15, 16 подключены до зарядные тиристоры 17 и 18, к сред ним точкам пар коммутирующих тирис торов 9 и 10 и диодов 15 и 16 подключен конденсатор 19, а к одноиме ным выводам входа и выхода прерьгеа теля 1 - обратные диоды 20 и 21. Автономньй инвертор напряжения работает следующим образом. Ток, потребляемый из источника, коммутируется поочередно то в положительном, то в отрицательном проводе прерывателя 1 с частотой, превьйяающей по крайней мере на пор док максимальную огибающей выходно го напряжения циклоинверторов 2. Частота же последней регулируется 44 набором нужного количества импульсов выходного напряжения прерывателя 1 и их скважностью, т.е. задержкой момента включения тиристоров циклоинверторов 2. Как показьгеает кривая 22 (фиг. 2), применение цепей сброса из резисторов 5 и 6 и диодов 3 и 4 ограничивает перед каждой коммутацией напряжение на конденсаторе 19 на уровне напряжения источника Е, а применение дозарядных тиристоров 17 и 18 позволяет получить кривую 23 выходного напряжения прерывателя 1 без пологих участков среза, что исключает затягивание тока в тиристорах циклоинвертора 2. Прерьт,атель работает следующим образом. Включаются тиристоры 9 и 18, и конденсатор 19 заряжается до 2Е за вычетом потерь в контуре источник Е - реактор 7 - тиристор 9 конденсатор 19 - тиристоры 18 и 14 дроссель 12 - реактор 8. Затем конденсатор 19 экспоненциально разряжается до Е по контуру резистор 5 диод 3 - источник Е - диоды 20 и 16. Потом включается тиристор 10, происходит колебательный перезаряд конденсатора -19 до Е, за вычетом потерь по контуру тиристор 10 - реактор 8 - тиристор 20 - диод 16. При этом коммутируется ток в отрицательной шине прерывателя 1. После спада напряжения на выходе прерьгеателя 1 включается тиристор 17 и конденсатор 19 дозаряжается до величины, немного большей Е. Далее,процессы зеркально подобны. Изобретение позволяет улучшить гермонический состав выходного напряжения за счет повышения несущей частоты.

п

АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий прерыватель, состоящий из подключенных к входным клеммам двух реакторов, другие выводы которых подключены к паре последовательно включенных в прямом направлении коммутирующих тиристоров 5 параллельно которой подключена цепь из первого дросселя спада, включенного в прямом направлении первого рабочего тиристора, пары включенных в обратном направлении коммутирующих диодов, включенного в прямом направлении второго рабочего тиристора и второго дросселя спада, конденсатора, подключенного разными обкладками к общим точкам пар коммутиру1ощих тиристоров и коммутирующих диодов, и двух обратных диодов , каждый из которых подключен к входной клемме и одноименному с ней выходному выводу прерьшателя, каждый из которых образован точкой соединения рабочего тиристора и коммутирующего диода, и подключенный к выходным выводам прерывателя по крайней мере один циклоинвертор, i отличающийся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения, встречно-параллельно коммутирукицим диодам подключены два введенных дозарядных тиристора, а к входным выводам инвертора подключены две последовательно включенные цепи, каждая из которых состоит из диода СО сброса, включенного в обратном напО :равлении, и резистора, причем об;о и щая точка цепей подключена к общей .точке коммутирующих тиристоров.