Автономный инвертор напряжения Советский патент 1985 года по МПК H02M7/515 

т

3

$. 2:

в

5

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано в устройствах злектропривода переменного тока и источниках гарантированного электропитания. Целью изобретения является упро щение и улучшение массогабаритных показателей путем снижения числа витков вторич,ной обмотки коммутирующего трансформатора. На фиг.. 1 представлена принципиальная схема;инвертора напряжени на фиг. 2 - временные диаграммы, п ясняющие работу устройства на интервале коммутации. Трехфазный мостовой инвертор на ряжения фиг. 1) с основными 1 -6 и обратными 7-12 тиристорами работае на нагрузку 13 и содержит коммутир щий трансформатор 14, у которого первичная обмотка 15 подключена че рез двухоперационный тиристор 16 к источнику питания инвертора. Для организации рекуперативного сброса энергии из нагрузки в источник питания введен диод 17, подключенный катодом к положительной клемме источника питания, а анодом к анодно шине моста основных тиристоров. Инвертор на этапе коммутации основных тиристоров работает следующим образом. Пусть в начальный момент времени t-j открыты основные тиристоры 1,3 и 5. В момент tj начинается процесс коммутации тиристора 1, по которому протекал ток 1д, равный току 1д фазы А нагрузки. Для выключения тиристора I пода отпиракицие импульсы управления на тиристоры 16 и 10. Включение тиристора 16 обеспечи вает подачу напряжения источника питания инвертора на первичную обмотку 15 коммутирующего трансформа тора 14. На вторичной обмотке 18 при этом находится напряжение К E (где К - коэффициент трансформа, ции трансформатора 14), которое является прямым анодным напряжение для тиристора 10, и он отпирается. Начинает протекать ток 1|, который для тиристора 10 является прямым, а для тиристора 1 - обратным. На интервале происходит быстрое нарастание тока i, ограничиваемое главным образом небольшими индуктивиостями рассеяния обмоток трансформатора 14. 99 В момент tj 1|.1д, т.е. , а затем анодный ток в тиристоре I ai изменяет направление на обратное фиг. 2а) и ток нагрузки фазы А 1д полностью переключает- ся на обратный тиристор 10. В момент t g . анодный переход тиристора 1 восстанавливает блокирующие свойства, после чего обратный ток в тиристоре 1 снижается, достигая нулевого значения в момент .t, .и на тиристоре 1 устанавливается обратное анодное напряжение (фиг. 2S), значение которого . Оно сохраняется до тех пор, пока ,в момент tj на двухоперационйый тиристор 16 не подают запирающий импульс тока управления. В момент tj заканчивается процесс, выключения по цепи управления тиристора 16, на тиристоре 1 устанавливается прямое анодное напряжение EY, и этапкоммутации заканчивается. Существенное уменьшение числа витков вторичной обмотки коммутирующего трансформатора позволяет в 10 и более раз снизить пропорциональную квадрату числа витков индуктивность рассеяния его вторичной обмотки, что обеспечивает соответствующее сокращение продолжительности интервала спада анодного тока запираемого основного тиристора (см. интервалы t -t и t, -t, на фиг. 2а). Значительно более быстрый спад прямого анодного тока позволяет в предлагаемом устройстве избежать сильного проявления эффекта шнурования анодного тока при комбинирован-г ном выключении основных тиристоров и свойственного этому эффекту нежелательного локального тепловьзделения в полупроводниковой тиристорной структуре. Кроме того, существенное сокраще- ние интервала позволяет повысить предельную частоту работы инвертора. Формула изобретения Автономный инвертор напряжения, содержащий,коммутирующий двухобмоточный трансформатор, через который трехфазные мосты основных и обратных тиристоров подключены к положительной клемме источника питания, двухоперационный тиристор, подключенный катодом к отрицательной клемме источ;

ника питания, а также диод рекуперации, аиод которого подключен к анодной шине моста основных тиристоров, а катод - к положительной клемме источника питания, отличающийся тем, что, с целью упроще ния и улучшения массогабаритных показателей путем снижения числа витков вторичной обмотки коммутирую

201999

щего трансформатора, общая точка соединения разноименных выводов первичной и вторичной обмоток подключена к аноду указанного двухоперационс ного тиристора, а другие выводы первичной и вторичной обмоток подключены соответственно к положительной клемме источника питаниям канодной ,шнне моета основных тиристоров .

Изобретение позволяет упростить инвертор и улучшить его массогабаритные показатели путем снижения числа витков вторичной обмотки коммутчрующего трансформатора. Инвертор состоит из основных и обратньк тиристоров, работающих на нагрузку 13 коммутирующего трансформатора, первичная обмотка которого подключена через двухоперационный тиристор к источнику питания инвертора, диода, подключенного,катодом к положительной клемме источника питания, а анодом - к анодной шине моста основных тиристоров. Указанный диод служит для организации рекуперативного сброса энергии из нагрузки в источник питания. Уменьшение числа витков вторичной обмотки коммутирующего трансформатора позволяет снизить пропорциональную квадрату числа витков индуктивность рассеяния его вторичной обмотки, что обеспечивает соответствующее сокращение продолжительности интервала спада (Л анодного тока запираемого основного тиристора, что позволяет избежать сильного проявления эффекта шнуроS вания анодного тока при комбинирос ванном выключении основных тиристоров и снизить локальные тепловыделения в полупроводниковой тиристорной структуре. 2 ил.