ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1970 года по МПК H02M7/515 

Известны инверторы напряжения, содержаш;ие коммутирующие кондеН|Саторы и силовые тиристоры, соединенные последовательно между собой через дроссель со средней точкой.

Однако таким инверторам свойственно накопление энергии в контуре коммутации и ограниченная предельная частота инвертирования.

Описываемый инвертор отличается от известных тем, что для каждой фазы нагрузки применены два последовательно включенных дополнительных тиристора, общая точка соединения которых подключена к нагрузке, анод одного дополнительного тиристора соединен с анодом силового тиристора, а катод второго дополнительного тиристора связан с катодом другого силового тиристора.

Такое построение инвертора позволяет улучщить его энергетические показатели.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема описываемого инвертора.

В описываемой схеме инвертора напряжения каждая группа вентилей, относящаяся к одной фазе нагрузки, имеет собственный узел коммутации, поэтому электромагнитные процессы протекают во всех трех фазах нагрузки независимо друг от друга, что позволяет рассмотреть эти процессы на примере работы одной фазы.

Конденсатор 2 заряжен до половины напряжения - Источника питания в полярности, указанной сверху конденсатора 2. Если необходимо выключить тиристор 1, то включается коммутирующий тиристор 3. Напряжение конденсатора приложится в первый момент к обмотке 4 дросселя 5 и трансформируется в обмотку о. К тиристору 1 приложится обратное напряжение, равное половине напряжения источника питания, и он выключится. Начиная с этого момента, конденсатор 2 начнет .перезаряжаться в обратную полярность по контуру 2 - 4 - 3 током, равным сумме токов нагрузки и контура коммутации. Обратное напряжение будет приложено к силовому тиристору /

до Момента разряда конденсатора до напряjgжен«я - .За это время тиристор должен восстановить свои управляющие свойства. Начиная с этого момента времени, к тиристору / прикладывается прямое напряжение. Скорость нарастания прямого напряжепия определяется параметрами цепи нагрузки и контура коммутации. Ограниченная скорость нарастания прямого на1пряжения на выключаемом тиристоре исключает необходимость применения опециПри дальнейшем перезаряде конденсатора 2 к диоду 7 приложится напряжение в прямом направлении. Через открывшийся диод 7 проИСХОДИТ дозаряд конденсатора до -, но уже в

полярности, указанной снизу конденсатора 2, а также обеспечивается протекание реактивного тока нагрузки (если нагрузка носит активноиндуктивный характер). После спадания реактивного тока нагрузки до нуля для обеспечения протекания тока в обратном направлении включается тиристор 8, а конденсатор 2 уже подготовлен для его коммутации. Выключение этого тиристора в нужный момент времени обеспечивается включением коммутирую щего тиристора 9.

Так как конденсатор перезаряжается в основном током нагрузки, то колебательную составляюш;ую тока контура коммутации можно зйачительно уменьшить, увеличив волновое сопротивление., контура. Перезаряд коммутируюш,его конденсатора при холостом ходе инвертора будет обеспечиваться за счет колебательной лолуволны тока контура коммутации за время, равное половине- периода собственной частоты контура. Это приведет к уменьшению коммутационных потерь и новысит коэффициент полезного действия инвертора.

Процесс коммутации не зависит от ionoco6a соединения нагрузки, поэтому последняя может быть в трехфазном варианте соединена любым способом.

Предмет изобретения

Инвертор напряжения, содержаш:ий коммутируюшие конденсаторы и силовые тиристоры, соединенные последовательно между собой через дроссель со средней точкой, отличающийся тем, что, с целью улучшения его энергетических показателей, дроссели в каждой фазе зашунтированы двумя тиристорами, включенными встречно-последовательно, причем катод одного дополнительного тиристора

соединен с катодом одного из основных тиристоров, анод другого дополнительного тиристора-с анодом второго основного тиристора, а нагрузка подключается средней точкой указанного дросселя и обш;ей точкой соединения дополнительных тиристоров.