Инвертор Советский патент 1992 года по МПК H02M7/515 

Между выводами постоянного тока групп главных и обратных тиристоров включены тормозные диоды 39, 40. В плечах инвертора установлены датчики нуля тока 41-46. Тормозной резистор 47 подсоединен к выводам постоянного тока групп обратных тиристоров 13-18. Логические элементы И 48 и НЕ 49 образуют логические схемы ЗАПРЕТ 50. Входы схем 50 соединены с выходами соответствующих датчиков 41-46 и соответствующими выходами распределителя импульсов 33. Выходы схем 50 соединены с входами соответствующих формирователей 38 импульсов включения главных тиристоров. Нулевые тиристоры 51.52 включены между средним выводом источника питания и выводами постоянного тока групп распределительных тиристоров 7-12. Формирователи 53 импульсов включения нулевых тиристоров 51, 52 входами соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов 33 и блока временных задержек импульсов 34. Формирователи 53 имеют также выходы упреждающих импульсов, соединенные с управляющими переходами соответствующих обратных тиристоров. Формирователи 53 аналогичны формиро1вателям 37.

Инвертор работает следующим образом.

В исходном состоянии напряжение источника отсутствует, конденсаторы 19, 20 разряжены, упр авляющие сигналы и импульсы включения и отключения тиристоров отсутствуют. При поДаче управляющего сигнала Uy на вход задатчика частоты 32 Последний вырабатывает синхронизирующие сигнал14 Gr, частоты следования к торых изменяется в зависимости от сигнала Uy. С приходом сигналов Gr распределитель 33 выдает сигналы D, а блок 34 вырабатывает задержки GB, Go, Ga синхронизирующих сигналов последовательно на времена tB. to, U соответственно (см. фиг. 2). Формирователи 35-38,53 из сочетания сигналов D. 0,1 вырабатывают импульсы включения-отключения тиристоров.

Включение дозарядных тиристоров 27, 28 обеспечивает заряд, коммутационных конденсаторов 19, 20 от источников 25, 26 Соответственно. В тяговом режиме электропривода тепловоза при подаче напряжения от источника питания главные и нулевые тиристо|эы, например тиристоры

ЦТ Т

1-3 на интервале Щ, набирают ток

нагрузки 31. При этом срабатывают датчики 41-43 и их выходные сигналы I41, l42. i43 блокируют дальнейшее формирование импульсов включения FI, F2, Рзтиристоров

соответственно. Тиристоры 1-3 удерживаются во включенном состоянии током нагрузки.

Рассмотрим далее процессы, протекающие в одной фазе, а именно в плечах, образованных главными тиристорами 1, 4, обратными тиристорами 16, 13 и распределительными тиристорами 7, 10. В других фазах процессы протекают аналогично со

сдвигом на -g. В момент - подается импульс включения F на расспределительный тиристор 7. задержкой te включается коммутационный запираемый тиристор 21. Под действием разрядного тока конденсатора 19 тиристор 1 отключается. По истечении времени to коммутационный процесс заканчивается отключением тиристора 21 по его цепи управления. При этом ток нагрузки переходит в цепь коммутационного конденсатора 20, заряжая его в течение времени ta. посыле чего подаются импульсы включения Fi3v Fsi на тиристоры 13 и 51 соответственно. В тяговом режиме тиристор 51 включится, а тиристор 13 не включится, поскольку к нему и к диоду 39 приложено обратное напряжение по цепиисточник ЗОа - тиристор 51 - тиристор 7 датчик 41 - датчик 44 - тиристор 13- диод 39 - источник 302. Тиристор 51 проводит ток

Т 12

нагрузки в течение интервала , В мо-тк- + tB включается Коммутационный

мент-;

запираемый тиристор 21. Под действием разрядного тока конденсатора 19. протека ющего по цепи конденсатор 19 - диод 29 тиристор51 -источник 30i -тиристор21 :конденсатор 19, отключается тиристор 51. По истечении времени to коммутационный процесс заканчивается отключением тиристора 21 по его цепи управления. При этом ток нагрузки переходит в цепь коммутационного конденсатора 20, заряжая его в течение времени 1з, после чего подаются импульсы включения-Fia, F28 натирирторы 13 и 28 соответственно. Включение тиристора 28 обеспечивает дозаряд конденсатора 20 до требуемого уровня напряжения. Поскольку ток в рассматриваемой фазе сохраняет прежнее направление, то включится обратный тиристор 13. При этом датчик 44 вырабатывает сигнал144, который блокирует выработку F4 включений тиристора 4 в течение времени ti до тех пор, пока ток в фазе не спадет до нуля. В тяговом режииле тепловоз работает двигателем и длительность ti -тх при нормальной работе, что соответствует коэффициенту мощности двигателя по первой гармонической cos р 0,707. Особенностью ра€юты инвертора в 9ТОМ случае является то, что поочередно включены то три главных тиристора, то два главных тиристора и один нулевой, то два главных тиристора и один обратный. Переход из тягового режима в тормозной осуществляется снижением частоты выходного напряжения инвертора менее частоты вращения двигателя 31 путем изменения сигнала Uy. При этом двигатель разгружается, его коэффициент мощности паДает, cos 1 707, ti Tj- в этом случае

поочередно включены то два главных тиристора и одцл нулевой, то два главных тиристора и один обратный, то один главный тиристор или один нулевой и два обратных. Последнее сочетание образуется благодаря включению обратных тиристоров упреждающими импульсами. Т, например,

8Т

когда в момент приходит упреждаю

щий импульс Fi4 на тиристор 14, последний теперь включается и в ларе с тиристором 13 образует контур протекания части реактивного тока двигателя через тормозной резистор 47, Включение тиристора 14 гарантируется тем, что напряжейие источника питания прикладыв19етс11 в обрг тном направлении к тормозному диоду 40. Рассеивание части энергии двигатепяврезисторе 47 способствует уменьшению части энергии, поступающей от двигателя в источник питания при низком коэффициенте мощности, благодаря чему напряже ние в системе не превышает задамиый уровень. При дальнейшем увеличении длительности включенного состояния iJ6pdl

ныхтиристоров, на каждом интервале оказываются вклк ченными то два, то три обратных тиристора, двигатель переходит в генераторный режим и вырабатываемая

им активная энергия поступает в тормозной резистор и частично в источник питания. Реализуется режим торможения тепловоза.

Таким обрезом, в тяговом режиме бдагодаря поочередному включению главных, нулевых и обратных тиристоров в каждой фазе 8ыходное напряжение инвертора имеет двенадцатипульсную форму.При этом отношение действующего значения первой

гармонической выходного напряжения к действующему значению полного выходного напряжения составляет 0,986 против 0,355 при шестипульсной форме в известном устройстве. В тормозном режиме не

требуется высокого качества выходного напряжения инвертора - достаточно шестипульснбй формы. Переход от одной формы к другой при изменении режима работы электропривода осуществляется без перенапряжений в системе.

Формула изобретения Инвертор по авт. ев, Ni 1 19373, отличающийся тем, что, с целью улучшения

формы выходного напряжения, он снабжен двумя нулевыми тмристорами, включенными между средним выводом источника питания и выводами постоянного тока групп распределительных тиристоров, и формирователями импульсов включения нулевых .тиристоров, вырабатывающими также упреждающие импульсы включения обратных тиристоров в «юменты времени включения соответст юа И 1х нулевых тиристоров.

vb

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть'ис- пользовано в частотно-регулируемом,преимущественно тяговом, электроприводе. Цель изобретения-расширение области применения инвертора, а именно обеспечение использования его для резисторно.го торможения тепловоза. Инвертор содержит главный, обратный и распределительный мосты, узел принудительной коммутации, выполненный на базе запираемых по управлению тиристоров 21, 22, нулевые тиристоры, узел подзаряда 25-2В и тормозные диоды. Система управления инвертора CQ- держит задатчик, распределитель импульсов, блок временных задержек и формирователи импульсов включения тиристоров. В схему дополнительно введены формирователи 53 упреждающих импульсов включения .обрат^ ных тиристоров одновременно с нулевыми тиристорами. 2 ил..S».feИзобретение относится к преобразовательной технике, используемой преимущественно для частотного регулирования асинхронных двигателей.Целью изобретения является улучшение формы выходного напряжения.На фиг. 1 дана принципиальная схема предлагаемого инвертора: на фиг 2 - вре-. менмые диаграммы импульсов.Инвертор содержит группы главных 1- 6, распределительных 7-12 обратных 13-18 тиристоров, соединенных между собой выводами переменного тока. Между выводё- .ми постоянного тока груПп главных и распределительных тиристоров включены коммутационные цепочки, образованные коммутационными конденсаторами 19. 20, коммутационными запираемыми по управлению тиристорами 21, 22, зарядными ДИО-дами 23, 24, вспомагательными источниками подзаряда 25, 26, подключенными; к коммутационным конденсаторам при помощи доза0ядных тиристоров 27, 28 соответственно. Между выводами постоянного тока групп распределительных тиристоров включен разделительный диод 29. Источник питания имеет средний вывод отточки соединения двух частей 30i и 302 источника. Нагрузка 31 (асинхронный двигатель) подключена к выводным выводам переменного тока инвертора. Система управления инвертором состоит из задатчика частоты 32, распределителя импульсов 33, блока временных задержек импульсов 34 и формирователей 35-38 импульсов включения тиристоров 1-18, 27, 28 и импульсов включения и отключения тиристоров 21, 22.Jb. •Siч|ел>&ю