Тиристорный инвертор Советский патент 1986 года по МПК H02M7/515 

Изобретение относится к преобразо вательной технике и может быть использовано, например, при организации cиcтe ы централизованного электроснабжения на повьшенньгх частотах. Целью изобретения является упрощение инвертора. -. На фиг. 1 показана схема инвертора; на фиг. 2 - временные диаграм Ь1, поясняющие происходящие в нем электромагнитные процессы. Инвертор содержит мост 1 основных тиристоров, связанный с входными выводами через сглаживающий дроссель 2, коммутируннцие конденсаторы 3,мост 4 регулирукяцих тиристоров, выводами постоянного тока замкнутый на компен сирующий дроссель 5 и последовательно соединенные дополнительный тиристор 6 и индуктивный элемент 7, а так же задакидий генератор 8, блоки 9 и 10 управления, фазосдвигающий узел П, схему 12 сравнения, схему 13 измерения длительности импульсов и фор мирователь 14 импульсов. Инвертор снабжен датчиком 15 тока, который включен в цепь тиристора 6, причем выход датчика 15 соединен с входом I3 измерения длительности импульсов . Инвертор работает следующим образом . Тиристорный мост 1 с дросселем 2 в цепи питания осуществляет преобразование постоянного напряжения в систему трех квазисинусоидальных нап ряжений , UgpH и,. Конденсаторы 3 служат для компенсации реактивной мощности нагрузки и создаиия необходимой величины угла запирания р . Распределение импульсов управления . Uyfjp тиристорами 16-21 моста 1 представлено на фиг.2, где обозначены также эпюры фазных токов i, , i и i моста 1 и линейных напряжений Идр, Ug и , которые формируются на конденсаторах 3 под действием указанных токов. Тиристорный мост 4, замкнутый на дроссель 5, совместно с цепочкой из последовательно соединенных тиристора 6 и индуктивного элемента 7 представляет собой двухканальный регулятор реактивной мощности, обеспечиваю щий стабилизацию коэффициента переда чи инвертора по напряжению путем ком пенсации избыточной реактивной мощ;ности коммутирующих конденсаторов 3 Распределение импульсов управления тиристорами 22 - 27 (фиг. ЧПР 72-27 2) показывает, что момент подачи управляющего импульса на j-й тиристор моста 4 (ij 22, 23,...,27) смещен на угол в сторону опережения относительно момента подачи импульсов на k-й тиристор моста 1, где К j - 6, Тиристорный мост 4 выполняет функцию коммутатора, который производит поочередное подключение дросселя 5 к соответствующим линейным напряжениям. Тиристоры 22-27 с дросселем 5 представляют собой исполиителы ный орган первого канала регулирования, которьй срабатывает медленные, но глубокие нарушения баланса реактивной мощности в системе инвертор нагрузка. Выработка регулирующего воздействия по этому каналу связана с получением информации о текущем значении угла запирания в , сравнением этого значения с заданным р и подачей полученного сигнала рассогласования на управляющий вход фазосдвигающего узла 11. Тиристор 6 с индуктивным элементом 7 образуют второй канал регулирования реактивной мощности, который обладает высоким быстродействием за счет импульсного характера тока указанной вентильно-дроссельной цепочки. Формирование регулирующего воздействия этого канала регулирования происходит в каждую 1/6 часть периода выходного напряжения (ток фиг.2). Регулирующий ток ij (фиг.2) потребляется фазой А регулятора реакIтивной мощности. Импульсы управления на тиристор 6 поступают от задающего генератора 8 через формирователь 14 импульсов в моменты, соответствующие моментам коммутации тиристоров 16-21 моста 1. Напряжение U (фиг.2) на выводах постоянного тока моста 4, представляющее собой отрезки линейных напряжений, в эти моменты времени имеет отпирающую для тиристора 6 полярность. Например, в момент подачи импульсов на тиристоры 19 и 20 моста 1, когда происходит открывание тиристора 19 и закрывание тиристора 17, напряжение на выходе моста представляет собой отрезок напряжения Уд , взятого с обратным знаком. Это напряжение выбирается тиристорами 22 и 25, включение которых произошло на время, соответствующее углу , рань ше, чем подача импульсов управления на тиристоры 19 и 20. Напряжение Нда на рассматриваемом интервале вре мени является запирающим дня тиристо ра 17. Поэтому интервал времени от момента подачи импульсов управления на тиристоры 19 и 20 моста 1 и тирис тор 6 регулятора реактивной мощности до момента перехода напряжения U через нулевое значение соответствует углу запирания р . Таким образом,при включении тиристора 6 индуктивный элемент 7 подключается к участку линейного напряжения, определяющего коммутационную устойчивость инвертора. В результате длительность импуль сов тока, протекающего через последо вательно соединенные тиристор 6, индуктивный элемент 7 и датчик 15 тока соответствует удвоенной величине угла запирания, т.е. содержит в себе информацию о коммутационной устойчивости инвертора. Обработка этой информации осуществляется схемой 13, которая преобразует длительность сиг нала на выходе датчика 15 в сигнал, форма представления которого соответствует аппаратурной реализации узлов И и 12. Если, например, эти узлы цифрового типа, то в качестве схемь 13 может служить любой преобра зователь временного интервала в унитарный число - импульсный код. Устройство выделения временного интервала, соответствующего углу йапирания, .в предлагаемом инверторе может быть реализовано в виде добавочного резистора, включенного последователь но с тиристором 6 и индуктивным элементом 7. Напряжение на этом резисто ре пропорционально току указанной це почки. При этом точность вьшолнения датчика15 не имеет принципиального значения, так как информация содержится не в амплитуде (или каком-либо интегральном параметре) сигнала датчика 15, а в длительности временного интервала, в течение которого через датчик 15 протекает ток. Дпя .гальванической развязки силовых цепей с информационными датчик 15 может быть выполнен, например, на основе диодной оптоэлектронной пары. В известном устройстве для получения импульсов, длительность которых пропорциональна Ьеличине угла запирания, используется специальная схема, в состав которой входят три трансформатора и два трехфазных диодных моста, один из которых по напряжению должен быть одного класса с силовыми тиристорами инвертора. Введение датчика тока в цепь силовой импульсной обратной связи и соответствующее изменение структурных связей между блоками позволяют упростить схему инвертора и тем самым повысить ее надежность при сохранении статических и динамических характеристик. Формула изобретения Тиристорный инвертор, содержащий мост основных тиристоров с коммутирующими конденсаторами, включенными между его выходными выводами, и со сглаживающим дросселем в цепи питания, мост регулирующих тиристоров,выводами постоянного тока замкнутый на компенсирующий дроссель и последовательно соединенные дополнительный тиристор и индуктивный элемент, а выводами переменного тока подключенный к выводам переменного тока моста основных тиристоров, а такхсе задающий генератор, блок управления мостом основных тиристоров, блок управления мостом регулирующих тиристоров, фазосдвигающий узел, схему сравнения,схему измерения длительности импульсов, выход которой соединен с входом схемы сравнения импульсов, и формирователь импульсов, включенный между выходом задающего генератора и управляющим переходом дополнительного тиристора, отличающийся тем, что, с целью упрощения, он снабжен датчиком тока, включенным в цепь дополнительного тиристора,причем выход датчика тока соединен с входом схемы измерения длительности импульсов.

JV9 ПгО 13.W 16.19 16.20 18.20 П18 П20

Фиг.2

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при организации системы централизованного электроснабжения на повышенных частотах. Цель изобретения - упрощение инвертора. Инвертор содержит мост 1 основных тиристоров и мост 4 регулирующих тиристоров (МРТ). Параллельно МРТ 4 включен компенсирующий дроссель 5 и последовательно соединенные дополнительный тиристор 6 и индуктивный элемент (ИЭ) 7. В цепь тиристора 6 введен датчик тока (ДТ) 15. Выход ДТ . 15 соединен с входом схемы измерения длительности импульсов (СИДИ) 13. Длительность импульсов тока, протекающего через тиристор 6, ИЭ 7 и ДТ 15, соответствует удвоенной величине угла запирания, т.е. содержит в себе информацию о коммутационной устойчивости инвертора. Обработка этой информации осуще(Л ствляется СИДИ 13 и передается в схему сравнения (СС) 12. СС 12 соединена с входом фазосдвигакщего узла 11, соединенного выходом с блоком управления 10 МРТ 4. 2 ил. 1чЭ О5 СП СО ел ОО