М-фазный инвертор Советский патент 1991 года по МПК H02M7/525 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в преобразовательных устройствах широкого назначения с искусственной коммутацией тиристоров.

Целью изобретения является повышение экономичности и улучшение эксплуатационных характеристик.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема силовой части т- фазного инвертора;

на фиг. 2 даны следующие обозначения: Тч-Те - интервалы включенного состояния силовых тиристоров;

UAB(AC.BC) - линейные напряжения;

UK - помехи, создаваемые узлом коммутации устройства-прототипа;

11ук - помехи, создаваемые узлом коммутации предлагаемого устройства.

Инвертор содержит m-фазный мост силовых тиристоров 1-6 с обратными вентилями тиристорами 7-12, две группы распределительных тиристоров 13-18, два накопительных конденсатора 19 и 20, два полностью управляемых ключа, выполненных на базе запираемых тиристоров 21 и 22, два источника перезаряда 23, 24 накопительных конденсаторов и две группы по m диодов 25-30.

Инвертор работает следующим образом. Алгоритм работы инвертора и процессы в нем рассмотрены на примере трехфазного инвертора напряжения. Отпирание силовых тиристоров происходит под воздействием управляющих импульсов в последовательности 1-5-3-4-2-6 с интервалом 60 эл.град.

Интервал проводимости плеча моста состоит из интервала проводимости силового

О vj ГО СЛ О

тиристора и интервала коммутации. Дли- тельндсть включенного состояния силового тиристора может изменяться

О -т.к

где tvs длительность включенного состояния тиристора;

Тм - период модуляции;

U интервал коммутации,

Алгоритмы работы инвертора обеспечиваются прямоугольными импульсами линейного напряжения и приближенней к синусоиде кривая линейного тока В интервале с идеальными ключами в любом междукоммутационном интервале ток проводят два ключа в одной группе и один - в другой. В инверторе с тиристорами приходится учитывать интервалы коммутации и интервалы подготовки коммутирующих емкостей к следующей коммутации, иначе инвертор потеряет работоспособность. Например, а момент времени to проводят ток тиристоры 1,5 и 3. Прежде, чем будет включен тиристор 4, необходимо выключить тиристор 1, Для этого в момент времени ti должны быть включены тиристор 21 и распределительный тиристор 13. При этом собирается цепь коммутации: конденсатор 19, тиристор 21, разделительный тиристор 13, силовой тиристор 1, конденсатор 19. К силовому тиристору в запирающем направлении прикладывается запирающее напряжение, равное напряжению на конденсаторе 19, он запирается, а ток переходит в цепь конденсатор 19 тиристор 21, разделительный тиристор 13 А По истечении времени,доста- точного для восстановления запирающих свойств силового тиристора 1 тиристор 21 закрывается. Так как нагрузка обладает индуктивностью, то ЭДС самоиндукции стремится поддержать ток нагрузки неизменным в контуре А,В, силовой тиристор Ь, конденсатор 20, диод 25 А. По OTHOI 1ению к накопительному конденсатору 20 эют ток является заряжающим, поэтому конденсатор 2-0 заряжается с полярностью плюс на нижней обкладке, минус - на верхней. По мере протекания тока напряжение на конденсаторе 20 увеличивается. В момент равенства его заданному - открывается тиристор обратного тока 10 (ta) и тек нагрузки протекает в контуре: В, тиристор обратного тока 10, А. В момент времени v очередным импульсом управления открывается тиристор 4. В момент времени ts включается коммутирующий запираемый тиристор 17 и далее процессы повторяются с той лишь разницей, что дочаряд током нагрузки фазы В получит конденсатор 19

через диод 29, а после его заряда откроется тиристор обратного тока 8. Дозаряд накопительных конденсаторов током нагрузки позволяет, во-первых,снизить установленную

мощность устройства дозаряда накопительного конденсатора, во-вторых, повысить экономичность инвертора за счет того, что энергия конденсаторагизрасходованная на проведение коммутации, пополняется за

счет энергии, накопленной в индуктивности нагрузки, в-третьих, улучшить эксплуатационные характеристики инвертора.

Формула изобретения

М-фазный инвертор, содержащий включенный к входным выводам М-фазный мост силовых тиристоров с обратными вентилями, две группы распределительных тиристоров, каждая из которых состоит из

гп-тиристоров, причем катоды распределительных тиристоров первой группы подключены к катодам соответствующих силовых тиристоров анодной группы, а аноды объединены и через первый согласно включенный, полностью управляемый тиристор и последовательно соединенный с ним первый накопительный конденсатор подключены к положительному входному выводу, аноды распределительных тиристоров второй группы соединены с анодами соответствующих силовых тиристоров катодной группы, а катоды объединены и через второй согласно включенный, полностью управляемый тиристор и последовательно

соединенный с ним второй накопительный конденсатор подключены к отрицательному входному выводу, причем конденсаторы подключены к выводам источников перезаряда, выполненных обеспечивающими

заряд противоположной о i носитально ьходных выводов полярности, о т л и ч a rein и и с я тем, что, с целью повышения экономичности и улучшения эксплуатационных характеристик в него введены две группы диодов, первая из которых состоит из m-диодов, подключенных объединенными анодами к точке соединения вторых полно- отыо управляемого тиристора и второго накопительного конденсатора, а катодами - к

катодам соответствующих распределительных тиристоров ПСОРОИ группы, причем т- диодов второй группы объединены катодами, подключенными к тоике соединения первого полностью управляемого

тиристора и пористо накопительного конденсатора а аноды эги диодов соединены с анодами соответствующих распределительных тиристоров второй группы.

tf Ј

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в преобразовательных устройствах с искусственной коммутацией силовых тиристоров. Целью изобретения является повышение экономичности устройства и улучшение его эксплуатационнх характеристик. Устройство содержит M-фазный мост силовых тиристоров 1 - 6 с обратными вентилями 7 - 12. Две группы распределительных тиристоров 13 - 18 соединены с двумя накопительными конденсаторами 19, 20 через два коммутирующих ключа на базе полностью управляемых тиристоров 21, 22 и с двумя группами по M диодов 25 - 30. В устр-ве происходит дозаряд накопительных конденсаторов за счет энергии, накопленной в индуктивности нагрузки. 2 ил.

72

/3

V

ДЬ V7 if 72 8 }7-3 &

U