Автономный инвертор напряжения Советский патент 1986 года по МПК H02M7/519 

вичную 13, вторичную 14 и дополнительную 15, которые соединены согласно последовательно. Введение дополнительной обмотки 15 ТВ 12 и включение ее последовательно с LC -цепочкой в диагональ моста способствует более скорому спаданию тока нагрузки до нуля, что обеспечивает снижеИзобретение относится к преобраз вательной технике и может быть использовано для создания мощного ти- ристорного инвертора напряжения.

Целью изобретения является снижение установленной мощности элементо и потерь.

На фиг. 1 дана схема инвертора для одной фазы с возвратом избыточной энергии в источник питания ин - вертора (этот вариант предпочтителен, когда напряжение источника питания стабильно или изменяется несущественно) ; на фиг. 2 - вариант инвертора с возвратом избыточной энергии во вспомогательный источник (этот вариант предпочтителен, когда напряжение источника питания изменяется в широких пределах).

Ветвь основных тиристоров 1 и 2 образует одну из фаз инвертора.Крайние точки ветви тиристоров 1 и 2 подключены к источникам 3 и 4 питания. Между средней точкой ветви основных тиристоров и средней точкой источников включена нагрузка 5. Ветви коммутирующих тиристоров 6 и 7 обратных диодов 8 и 9 и возвратных диодов 10 и 11 также крайними точками подсоединены к источникам 3 и 4 питания. Трансформатор 12 возврата избыточной энергии содержит три обмотки: первичную 13, вторичную 14 и дополнительную 15. Все обмотки соединены между собой согласно последовательно.

Кроме того, первичная обмотка 13 включена между средними точками ветвей тиристоров 1 и 2 и обратных диодов 8 и 9j вторичная обмотка 14 включена между средними точками ветвей обратных диодов 8 и 9 и возвратных диодов 10 и 11| дополнительная обмотние мощности, рассеиваемой на элементах схемы. Указанньй вариант предпочтителен при стабильном напряжении источника питания с возвратом избыточной энергии. В описании приведен вариант, предпочтительный при меняющемся в широких пределах напряжения источника. 2 ил.

ка 15 включена последовательно с ком- мутирующимз дросселем 16 и конденсатором 17 между средними точками ветвей тиристоров 1 и 2 и ко1-1мутирующих тиристоров 6 и 7.

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом,,

Пусть тиристор 1 включен и проводит ток нагрузки, коммутирующий конденсатор 17 заряжен (фиг,1). ,Цля коммутации тиристора 1 включается ком- г.1утирующий тиристор 6. При этом начинается разряд коммутирующего конденсатора 17 по цепи: коммутируюпщй

конденсатор 17 - коммутирующий дроссель 16 - дополнительная обмотка 15 трансформатора 12 - основной тиристор 1 - коммутирующий тиристор 6 - коммутирующий конденсатор 17. Падение напряжения на дополнительной обмотке 15 транформируется в первичную 13 и вторичную 14 обмотки. Когда трансформируемое напряжение на обмотках 13 и 14 превысит напряжение

источников 3 и 4 питания, откроется возвратньм диод 11 и по цепи: вторичная обмотка 14 - первичная обмотка 13 - тиристор 1 - источники 3 и 4 - воздушный диод 11 - вторичная обмотка 14 потечет ток, трансфор- ируеньп из коммутирующего контура. KoMMyfационный и трансформированный токи протекают встречно току нагрузки в тиристоре 1 так, что суммарньш

ток в тиристоре 1 спадает до нуля и тристор 1 запирается.

После этого коммутационньй ток разветвляется на два контура. Один контур проводит ток нагрузки: нагрузка 5 - источник 3 коммутирую- и1;ий тиристор 6 - ком тирующий конденсатор 17 - коммутирующий дроссель 16 - дополнительная обмотка 15 - на31

грузка 5. В другом контуре протекает избыток коммутационного тока: коммутирующий конденсатор 17 - коммутирующий дроссель 16 - дополнительная обмотка 15 - первичная обмотка 13 - обратный диод 8 - коммутирующий тиристор 6 - коммутирующий конденсатор 17.

Падение напряжения на обмотках 15 и 13 трансформируется в обмотку 14. Когда трансформированное напряжение на обмотке 14 превысит напряжение источников 3 и 4, откроется возвратный диод 11 и по цепи: обмотка 14 - обратный диод 8 - источники

3и 4 - возвратный диод 11 - обмотка 14 потечет ток, транформируемый из коммутирующего контура. Падение напряжения на первичной обмотке 13 приложено к основному тиристору 1 в об- ратном направлении, что способствует быстрому восстановлению его управля- кнцих свойств. Поскольку коммутацион- ньй ток носит колебательный характер он начинает спадать и становится рав ным току нагрузки. В этот момент из- быточньй ток становится равным нулю, обратный диод обесточивается и запирается. Коммутационньй ток продолжает далее спадать. Под действием ЭД самоиндукции нагрузки открывается обратный диод 9 и ток нагрузки замыкается по цепи: нагрузка 5 - источник

4- обратный диод 9 - обмотка 13 - нагрузка 5. Коммутационньй ток при зтом протекает по цепи: конденсатор

17 - дроссель 16 - обмотка 15 - обмотка 13 - обратньй диод 9 - источники 4 и 3 - коммутирующий тиристор 6 - конденсатор 17.

До тех пор, пока ампервитки обмотки 15 больше ампервитков обмотки 13, полярность напряжения на обмотке 14 сохраняется прежней и трансформиру- емьй в ней ток замыкается по контуру обмотка 14 - обратньй диод 9 - воз- вратньй диод 11 - обмотка 14, т.е. трансформатор 12 работает в режиме короткого замыкания. После того, как ампервитки обмотки 13 превысят ампер витки обмотки 15, полярность напряжения на обмотке 14 изменится на противоположную и, если величина обратного напряжения на обмотке 14 превысит напряжение источников 3 и 4, то от- кроется возвратньй диод 10, и ток, трансформируемый из обмотки 13 в об134

мотку 14, потечет по цепи: обмотка

14- возвратньй диод 10 - источники 3 и 4 - обратньй диод 9 - обмотка

14. При этом на обмотке 13 установится напряжение, встречное протеканию тока нагрузки, что способствует более скорому спаданию тока нагрузки до нуля. Коммутирующий конденсатор 17 перезарядится, коммутирующий тиристор 6 обесточится и запрется. Узел коммутации подготовлен для ком- мутац 1и тиристора 2, которьй протекает аналогично описанной.

Схема по фиг. 2 аналогична схеме по фиг. 1. Отличие заключается только в подключении вторичной обмотки 14. Здесь она включена в диагональ моста, образованного ветвями возвратных диодов 10и11и18и19. Выход моста подключен к вспомогательному источнику 20 постоянного напряжения.

Работа схемы по фиг. 2 аналогична работе схемы по фиг. 1. Отличие лишь в том, что ток, трансформируемьй в обмотку 14, протекает во вспомога- тельньй источник 20. Поскольку напряжение источника 20 стабильно, напряжение на обмотках трансформатора 12 поддерживается неизменным во всем диапазоне изменения напряжения источников 3 и 4 питания.

Формула изобретения

Автономньш инвертор напряжения, содержащий подключенные к входным выводам ветви основных и коммутирующих тиристоров, образующие мост, в диагональ переменного тока которого включена коммутирующая LC -цепочка, а точка соединения основных тиристоров подключена к цепи нагрузки и пер вичной обмотке трансформатора возврата избыточной энергии, соединенной с первым концом вторичной обмотки и через обратные диоды - с входными выводами, причем второй конец вторичной обмотки подключен к входным выводам через возвратные диоды, отличающийся тем, -что, с целью снижения установленной мощности элементов и потерь, трансформатор возврата избыточной энергии снабжен дополнительной обмоткой, включенной последовательно с коммутирующей LC -пепочкой в диагональ мостаСоставитель И.Жеребина Редактор АЛиандор Техред М.Ходанич Корректор М, Демчик

Заказ 3405/54 Тиразк 631Подписное

ВНИШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушская наб., д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.У;кгород, ул.Проектная,4

.2

Изобретение относится к электротехнике и используется для создания мощного тиристорного инвертора напряжения. Цель изобретения - снижение устанокпенной мощности элементов и потерь. Одна фаза инвертора выполнена на основных тиристорах 1 и 2,коммутирующих тиристорах 6 и 7, обратных диодах 8 и 9, возвратных диодах 10 и 11, подключенных к источникам питания 3 и 4 и образует мост. Коммутирующая LC -цепочка включена в диагональ переменного Тока. Трансформатор возврата (ТВ) 12 избыточной энергии содержит три обмотки: перto СлЭ СО оо Фиг.1