Автономный инвертор напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M7/515 

4

О О5

СО

о оэ

и

го

Изобретение относится к электротехнике и может быть иснользовано для любого варианта схемы тиристорного инвертора напряжения с однофазной и трехфазной нагрузкой.

Цель изобретения - повышение мощности.

На чертеже представлена принципиальная схема автономного инвертора напряжения в трехфазном мостовом варианте исполнения.

Трехфазный мостовой инвертор напряжения с основными 1-6 и обратными 7-12 тиристорами выходом подключен к нагрузке 13 и содержит коммутирующий трансформатор 14, у которого первичная обмотка 15 подключена через двухоперационный тиристор 16 к источнику питания инвертора. Для организации рекуперативного сброса энергии из нагрузки в источник питания используется диод 17, подключенный катодом к положительной клемме источника питания, а анодом к анодной щине моста основных тиристоров.

Вторичная обмотка трансформатора 14 разделена отводом на секции 18.1 и 18.2. Анод низкочастотного диода 19 соединен с отрицательной клеммой источника питания, а катод - с промежуточным выводом вторичной обмотки коммутирующего трансформатора.

Инвертор на этапе коммутации основных тиристоров работает следующим образом.

Пусть в начальный момент времени t открыты основные тиристоры 1, 3 и 5. В момент t, начинается процесс коммутации тиристора 1, по которому протекал ток , равный току IA фазы А нагрузки.

Для выключения тиристора 1 подают отпирающие импульсы управления на тиристоры 16 и 10.

Включение тиристора 16 обеспечивает но- дачу напряжения источника питания инвертора на первичную обмотку 15 коммутирующего трансформатора 14. На вторичной обмотке 18 при этом наводится напряжение Ктр ЕЫ (где Ктр - коэффициент трансформации трансформатора 14), которое является нрямым анодным напряжением для тиристора 10, и он отпирается. Ио контуру 18-16-10-1 - 8 начинает протекать ток IK, который для тиристора 10 является пря- , а для тиристора 1 - обратным.

На интервале 1.,,1з происходит быстрое нарастание тока, ограничиваемое главным образом индуктивностями рассеяния обмоток трансформатора 14. В момент tj. 1.к 1яи , т. е. ia., О, а затем анодный ток в тиристоре 1 i, 1д.„ -i изменяет направление на обратное и ток нагрузки фазы А ,« полностью переключается на тиристор 10. В момент tj анодный переход тиристора 1 полностью восстанавливает блокирующие свойства, после чего обратный ток в тиристоре 1 снижается, достигая пулевого значения в момент t и на тиристоре 1 устанавлив ается обратное анодное напряжение, значение которого КТР E(i. Оно сохраняется до тех пор, пока в момент tj на двухоперационный тиристор 16 не подают запирающий импульс тока управления.

Одновременно с рассмотренными процессами на интервале t,, tg происходит накопление избыточного заряда носителей в низкочастотном диоде 18 протекаюн№м через него током ij, который возникает в момент t., одновременно с по.чачей импульсов управления на тиристоры 16 и 10 и замыкается по

контуру 18.I--16-19-18.1.

На интервале tj.te происходит протекание тока из двухоперационпого тиристора 16 в щунтирующую его цепь 18.1-диод 19 В момент tg ток i полностью переходит в

указанную цепь и, протекая по ней на интервале tg,t, в обратном направлении через низкочастотный диод 19, выводит из него избыточный заряд носителей.

При этом к двухоперационному тиристору 16 приложено небольшое по величине

напряжение, определяе.мое напряжением на части 18.1 вторичной обмотки коммутирующего трансформатора 14. Это существенно облегчает режим его выключения.

В момент t, концентрации носителей заряда в базе диода 19 около р-п перехода достигает равновесного значения, после чего р-п переход начинает восстанавливать блокирующие свойства и на интервале t,, t на диоде 19 возрастает обратное анодное напряжение, являющееся прямым для ко.ммутирующего двухоперационного тиристора 16. В момент tg это напряжение достигает значения Е.

Также облегчает режим выключения двухоперационного тиристора 16 постоянный характер нарастания обратного анодного напряжения на низкочастотном диоде 19, обусловленный инерционностью процесса его выключения,.

Таким образом, в устройстве имеет место

облегчение условий выключения ком.мутирующего двухоперационного тиристора, что

существенно расширяет его коммутационные

возможности.

Важно подчеркнуть, что в отличие от традиционно применяемых для облегчения выключения двухоперационных тиристоров RCD-цепей в предлагаемом устройстве регулировочная и входная характеристики линейны в режиме малых токов нагрузки. Это положительное свойство объясняется тем, что накопленный заряд из диода выносится как внешним обратным током, так и за счет процесса рекомбинации, поэто.му даже при малых токах нагрузки благодаря рекомби- национной составляющей происходит до

314033034

вольно быстрый вывод избыточного зарялас целью повышения мощноети, введен ннзносителей из диода.кочастотный диод, а вторичная обмотка

Формула изобретениятрансформатора вынолнена с отводом, к которому иодключен катод низкочастотного

Автономный инвертор напряжения по 5 диода, соединенного анодом с отрииате;1ьно(| авт. св. № 1201999, отличающийся тем, что,клеммой источника питания.