Автономный инвертор напряжения Советский патент 1990 года по МПК H02M7/515 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулг - рования частоты и напряжения на трехфазной нагрузке,

Целью изобретения является повышение надежности за счет стабилизации напряжения на конденсаторе.

На чертеже изображена схема инвертора.

Инвертор состоит из трех фаз 1-3, содержащих основные тиристоры 4-9, соединен ные с коммутирующими тиристорами 10-15 через LC-контуры: коммутирующие конденсаторы 16-18 и реакторы 19-21, Тиристоры 4-9 зашунтированы обратными диодами 22-27 и соединены с входными выводами через токоограничивающие реакторы 28-33. Зарядные тиристоры 34-39 соединены со вспомогательными конденсаторами 40-45 и зарядными реакторами 46-51. Нагрузкой 52 является асинхронный тяговый электродвигатель. Фазы инвертора подключены к источнику 53 питания.

Инвертор работает следующим обраsoivi,

Предположим, что коммутирующие и вспомогательные конденсаторы заряжены до напряйсения источника питания с соответствующими полярностями. При отпирании тиристоров 7-9 от источника питания через указанные элементы и связанные с ними токоограничивающие реакторы через фазы тягового электродвигателя протекает.

ток,

Для формирования паузы в кривой выходного напряжения необходимо запирать рабочий тиристор 8. С этой целью подается управляющий сигнал на коммутирующий тиристор 11. При этом начинается колебательный перезаряд коммутирующего конденсатора по контуру плюс вспомогательного конденсатора 41 - коммутирующий тиристор 14 - коммутирующий конденсатор 18 - коммутирующий реактор 21 - обратный диод 26 - токоограничивающий реактор 32 - источник 53 питания - минус вспомогательного конденсатора 41. Напряжение вспомогательного и коммутирующего конденсатора складывается и а цепи протекает ток;

1

U40 + U18 - U53

5ln ШЕ,

где и 18, и 40, и 53 - напряжения на вспомогательном, коммутирующем конденсаторах и напряжение источника питания соответственно перед началом коммутации;

р- волновое сопротивление контура;

S - коэффициент затухания;

(}- собственная угловая частота конту

ра.

Емкость дополнительного конденсатора должна быть существенно выше емкости коммутирующего конденсатора. С целью поддержания напряжения на коммутирующем конденсаторе на уровне, близком к питающему, через промежуток времени, равный времени перезаряда коммутирую- 0 щей цепи, подается управляющий сигнал на рабочий-тиристор 5. При этом образуется контур плюс вспомогательного конденсатора 41 - коммутирующий тиристор 14 - коммутирующий конденсатор 18 5 коммутирующий реактор 21 - тиристор 5 - токоограничивающий реактор 29 - минус вспомогательного конденсатора 41, Происходит дозаряд конденсатора 18, несвязанный с энергией источника питания, а 0 осуществляется от вспомогательного конденсатора 41, напряжение на котором ниже, чем напряжение источника питания. Регулирование напряжения на коммутирующем конденсаторе осуществляется изменением 5 задержки при настройке преобразователя. Величина напряжения на коммутирующем конденсаторе должна быть равна величине питающего напряжения.

После окончания дозаряда коммутиру- 30 .ющего конденсатора 14 подается управляющий сигнал на тиристор 38. При этом по ПЛЮС источника питания 53 - вспомогательный тиристор 38 - зарядный реактор 51 - вспомогательный конденсатор 41 - 35 минус источника 53 питания - происходит подразряд конденсатора 41. Вспомогательные конденсаторы работают как фильтровые, поэтому их масса незначительна. Зарядные тиристоры рассчитаны на раз- 40 ность напряжений источника питания и вспомогательных конденсаторов.

Для формирования импульса в кривой выходного напряжения необходимо запереть тиристор 5 и открыть тиристор 8. С этой 45 целью подается управляющий сигнал на коммутирующий тиристор 11. При этом образуется колебательный контур плюс вспомогательного конденсатора 44 - источник 53 питания - токоограничивающий реактор 50 29 - обратный диод 23 - коммутирующий реактор 21 - коммутирующий конденсатор 18 коммутирующий тиристор 11 - минус вспомогательного конденсатора 44..Далее подается управляющий сигнал на тиристор 55 В. Происходит дозаряд по контуру плюс конденсатора 44 - токоограничиваюа мй.резк- тор 32 - тиристор 3 - коммутирующий реактор 21 - коммутирующий конденсатор 18 - коммутирующий тиристор 11 - минус вспомогательного конденсатора 44. Электромагнитные процессы при этом протекают аналогично.

Регулирование выходного напряжения осуществляется широтно-импульсным методом на несущей частоте.

Формула изобретения

АйтоноМный инвертор напряжения, содержащий трехфазный мост основных тиристоров, каждый из которых зашунтирован обратным диодом и подключен к соответствующему входному выводу через токоогра- ничивающий реактор, причем выводы переменного тока моста соединены с вы-

0

5

ходнымн выводами и через коммутирующие LC-контуры - с выводами переменного тока трехфазного моста коммутирующих тиристоров, подключенных в каждой фазе во встречном направлении через вспомогательные конденсаторы к входным выводам, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет стабилизации напряжения на конденсаторе, он сйаб- жен шестью последовательными цепочками из зарядного тиристора и дросселя, включенными в гфямом направлении и шунтирующими в каждой фазе пару зарядных тиристоров совместно с сооответствующим вспомогательным конденсатором.

Изобретение относится к преобразовательной технике. Целью является повышение надежности за счет стабилизации напряжения на конденсаторе. Устройство содержит основные 4-9 и коммутирующие 10-15 тиристоры. Зарядные тиристоры 34-39 соединены вспомогательными конденсаторами 40-45 и зарядными реакторами 46-51. При подаче управляющего сигнала на тиристоры 34-39 происходит подзаряд конденсаторов 40-45. Регулирование выходного напряжения осуществляется широтно-импульсным методом на несущей частоте. 1 ил.