МОСТОВОЙ ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР Советский патент 1969 года по МПК H02M7/515 

Известен мосто.вой трехфазный инвертор, содержащий основиой источник постоянного напряжения и на каждую фазу нагрузки блок с конденсатором, диодами и дву.мя тиристорами, каждый из которых через одну из двух вторичных обмоток трансформаторного устройства с маГнитопроводом подсоединен к фазе на грузки, а общая для двух тиристоров первичная Обмотка трансформаторного устройства соединена последовательно в цепочку с общими первичными обмотками трансформаторных устройств других блоков.

Указанный инвертор не обеспечивает высокой надежности и быстродействия работы.

Основными отличительными особенностями предлагаемого инвертора является то, что, с целью повышения надежности и обеспечения высокого быстродействия, он снабже} дополнительным источником иостоянного напряжения и ЬН-|Цепочкой, шунтированной диодом, а каждый блок - дросселем, нодсоединенным через конденсатор параллельно вторичным обмоткам трансформаторного устройства и через диоды - к основному источнику постоянного напряжения, а каждое трансформаторное устройство снВбжено дополнительным магнитопроводом, причем на каждом из двух магпитопроводов расположено по одной вторичной обмотке трансфор1маторного устройства, Общая первичная обмотка которого расположена на оооих магнитопроводах, а указанная цепочка из общих первичных обмоток через LR-цепочку подсоединена к дололпительiioMy источнику .постоя 1ного напряжения. На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого инвергора; на фиг. 2 даны эиюры ТОКОВ и напряжений.

Мостовой трехфазный инвертор содержит основной источник постоянного наПряжения

//1 и на каждую из фаз 1, 2, 3 нагрузки блок 4 с конденсатором 5, диодами 6-// и двумя тиристорами 12 и 13, каждый из которых через одну из двух вторичных обМоток 14 и 15 трансформаторного устройства 16 с

магнитоироводом 17 подсоединен к фазе / нагрузки, а общая для двух тиристоров 12 и 13 первичная обмотка 18 трансформаторного устройства 16 соединена последовательно в цепочку 19 с общими первичными обмотками

20, 21 трансформаторных устройетв 22 и 23 других блоков 4.

Кроме того, инвертор снабжен дополнительным источником постоЯНного напряжения //2 и LR-цепочкой из дросселя 24 и сопротивления 25, шунтировапной диодом 26, а каждый блок 4 - дросселем 27, подсоединеннЫМ через конденсатор 5 параллельно обмоткам 14 и 15 устройства 16 и через диоды 6 и 7 - к 0С1 Овпому Источнику постоянного напрялсения

снабжено допо.П ительлым магнитопровидом 28, причем на каждом из двух Mar;inTon)i;)io-дов /7 и 28 рас11одоже 10 по одной ;пч)рич:1:;11 обмотке 14, 15 устройств 16, 22, 2Я, обпи :перв1иные обмотки которых /6, 20, 21 р.асноложоны па маглито1Ир;))одах /7 и 28, а казанная цепочка 19 из перпичных обмоток 18, 20, 21 через цепочку и.з дросселя 24 и сопротивления 25 нодсоедиие; а к д;ми);1}1:.1телыюму источнику постояшюго напряжения. Запирается токонроводящнй рабочий Tiipiiстор /2 Hpii вкл1оче1-;ии друго1Ч) p;i6i)4eri: тиристора 13 той же фазы / с номолдию кол.бательИОго контура.

В даииом инверторе для пред ране1П1я --т TOKOiB короткого замыкан1 я, к;;гда в (|)азе открвпъ оба тиристора /2 и l-l, и|)именеи1 1 д);а магнитопровода 17 и 28 с н)я.моу1Ч)льн15Й )iciлей 1гистерезиса.

Во время коммутациопного проц1,хса к обмотке 14 прикладывается наттряжение пика питания, причем за это вре.мя сер.чечиик пе должен насытиться, т. е. дол/кпо быть Р,Ыполиено следуЮЩее условие:

UJ,. 2S,-5.:.,,

где Ui - напряжение источиика иитания;

Г к- время ко.ммутациоииого процесса (r,);

В -иидукция иасыгцения в гауссах; L- индуктивность д)осселя 27; С - емкость конденсатора 5; 5 - сечение се дечпика в см--; Wi - чиело витков первичной обмотки /6

трансформатора 16.

На фиг. 2 приведены формы нанряи еииГ1 на обмотках магпитонроводов 17 и 28 для елучая, когда тиристор 13 является :)абочим и но нему протекает ток нагрузки, а тиристор /2 используется как веномогательпый для занирапия тириетора 13.

Момент времени ti соответетвует включеиию тириетора 13. Когда запираются оба тиристора 12, 13 (момент времени /з), и ток нагрузки протекает по диоду 10, сердечники 17, 28 .неремагничиваютея под действием иостоянного тока, протекающего ио Общей обмотке 18, памотанной на двух сердечниках 17 и 28.

Обмотка 18 подключена к доио.тнигелыюму источнику постоянпого тока //о. 1Делес(}образно общие обмотки 18, 20 и 2/ всех трех фаз 1, 2, 3 инвертора включать поеледова .

В течение интервала времени /:i /2. когда

ток в нагрузке еиадает, напряжение восстановления на обмотках 14, 15 иримерио распределяется поровну, а его всличи -; равна

/2-®j,j

)2w,,

где 1C14 - число витков обмотки 14, LC-i8 - число витков обмотки /6. При очередпом включении TiipncTOpa 13 (момент времени ty), даже если .магнитное ciiетояиие сердечников 17 и 28 пе бхдет по.тиостыо восстаиовле)о, коротколч) з мыка;1ия не

произойдет, поскольку заперт ти;;ист:;р 12. К обм;пке 15 нриложепо 1 апряже1 ;е исг:)41;ика 1 итаи;1я в reHC-ine в|1еме;1и. которое зависит Л MaiiiHTHi i4) С1СГОЯ11ИЯ сердечника 28. В

КС // iHio:-:. lipH, /Kciio i:a:ipi; Kciij:e iicToniiiii- a : ;ia:i:i;i, ;i:) ;6;;; ; HI )й iiм яр:1;:ст; (ми1;усо Ь1м :i; :c:iiuia;inM к ia4a;iy обмотки, обозпаCli ii М I :)4KOli ) .

Kax T:;,) сердечник 28 насьггится, к об- oiKc // будет ;1рило 1 с;:о на1 |1яжсм1ие восk га1;о;5лс;1ия

1 ici 0 4;: Mi iM сл ,M : ::р :а;:1;;;,)й работы 1-1ci) 11ра я: л :Icii I бескс полного r;:;i-,in,4; ма11П:т;1ог) состоятся сердечника / :v л;,);снту очередного ;)lvЛI( ijipncTOра 12. Г;1гда при включении тиристора У2 ко.;:} -,v, не и 1оизойдет. ZIpvrne (Ьазы инвертора раб;)тают подобным образом. Предельная частота нереключения тиристоров MHiicpTnpa )ед,е:1яется из хтловия )авенств ;1;ггсграл :; иапряжопш, приложенных к обMiiTKc /-/ за время коммутац1П1 (f-i7), и при,о кенн;Мо i гече;1ие интервала 5:)емени tj-/2

(/.-/.) avjs

и Т - а ( - I } 1 к - гV S 2/1

tS Г

II .1

Li,,,

Т .Л( - rfli иш1 - к : V . 2/ - - к i - I

Vi-l .

а и;;сдельная чаетота .тючeния чириеторов paBiia

j. ... 1 ///: lHi .

Т, , /te,, . //,:cj, ;

Практическ такие ин1 ергоры имеют предс.п.ную част1;т нереключения TniiHcropOB око.то 2 кгц. Taxini об1)азом. ь дгнно.м регулируемом тиристорном инверторе исключены короткие зам1)1кания при случай-юм (от номех) вклклампп рабочих тирисгоро; ; обс-сиечена высокая частота пере; лючения тиристоров, так как применены :а1Т1Итонровода и создана Bi)3MOH-;HocTij ;и)Сста11; влепия магнитного с;)сгояния сср;;,счннка магнитопро 5ода в начальное состоя;;ие одн1.)го магнит::лровода, j-:oi ,a 1Н) ()бм;1ткс дру1ого ир(;текает TI)K иагрузкн; ipe6ycTJii небольншя энерг;1я на перемагничнвапис сердечн;1ков :оироводо1;. кот1;)ые должны быть изготовлены ii3 материала, обладаклиего xopoHieii нря.мо толь;10гсгыо 11етлн Г1;стерезиса; ка/кды,м тактом работы пег необходимости в нпедварнгсльной запядке ко :м га1и;онных копденсаторов. Нормальная коммутация тиристоров обеспечивается при нулевом начальном заряде на коммутаци)нных конденсаторах.

П р е д м с г и 3 о б р е т е н и я

MocTOBjii гр.хфазный инвертор, содержащий ocH(;uiii 11сг-:)чиик постоянного напряжения и на ка 1-;дун) фазу нагрузки блок с конденсатором, и двумя тиристорами, каждый из ;;иторых через одну 1;з двух вторичных обмоток трансформаторного устройства с магпитонроводом подсоединен к фазе пагрузки, а общая для двух тиристоров нервичная обмотка транс(|)орматорного устройства соединена пое.чедовательпо в цепочку с общими первичными обмотками транс4)орматорных устройств других блоков, отличающийся тем. что, с :целыо повышения надежности и обеспечения высокого быст;)одействия. он снабжен дополниreriiiHi)M источником Постоян;1ого на(гряжсния и и цеиочкой. шунтированной диод;п1. а каждый блок- -дросселем, нодсоедипсниым через ко ;депсатор параллельно вторичным обмоткам трансформаторного устройстisa ji через диоды -- к основному источнику постоянного напряжения, а каждое тране11)орматорпое устр йство снабжено донолнитсльным laгнитoпooвoдoм, причем на каждом из двух маг1;1;тоироводов расположено по одной вторич11ой обмотке трансформаторного устройства. обн1,ая первичная обмотка которого расноложена на (юопх маппггопроводах. а указанная цепочка из общих первичных обмогок через LR-цепочку :10дсоед;П1ена к дополни 1ел1ЛК1му источ ;ику HiVTOHHHiiro нанряжения.

tj.ff ff

t,