УСТРОЙСТВО для ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПЕРЕМЕННЫЙ Советский патент 1971 года по МПК H02M5/42 H02M7/42 

Известны устройства для преобразования постоянного тока в переменный, содержащие источник питания, широтно-импульсный модулятор, инвертор с силовыми тиристорами, обратными диодами, блоком управления и блоком коммутации с реактивными элементами. Однако в таких устройствах для питания коммутирующих элементов требуется дополнительный источник энергии. Кроме того, величину емкости коммутирующих конденсаторов при необходимости регулирования выходного напряжения в широких пределах приходится выбирать из расчета минимального напряжения на входе инвертора, что приводит к увеличению коммутационных потерь, т. е. к уменьшению к. п. д.

В предлагаемом устройстве реактивные элементы блока коммутации подключены к источнику питания через управляемые ключи, цепи управления которых подсоединены к блоку управления.

Такое выполнение устройства позволяет уменьшить установленную мощность коммутирующих конденсаторов.

На фиг. 1 представлена схема описываемого устройства; на фиг. 2-5 - варианты устройства с различным выполнением блока коммутации.

стоянного напряжения, и автономного инвертора 2, преобразующего постоянное напряжение в переменное. Модулятор содержит силовой 3, зарядный 4 и коммутирующий 5 тиристоры, коммутирующие конденсатор 6 и индуктивность 7, шунтирующий диод 8, обратный диод 9, дроссель 10 и конденсатор 11.

При подаче запускающего импульса на тиристоры 3 и 4 напряжение на конденсаторе 11 увеличивается, одновременно происходит колебательный заряд конденсатора 6. Длительности интервалов зарядов конденсаторов 6 и 11 выбираются различными. После заряда

конденсатора 6 напряжение на нем не изменяется, так как тиристор 4 выключается. При подаче запускающего импульса на тиристор 5 конденсатор 6 в результате колебательного нроцесса начинает перезаряжаться вначале по

контуру: тиристор 3 - тиристор 5 - индуктивность 7 - конденсатор 6, а затем после вытеснения тока из тиристора 3 по контуру: диод 8 - тиристор 5 - индуктивность 7 - конденсатор 6. Через полпериода собственных

колебаний контура конденсатор 6 - индуктивность 7 тиристор 5 выключается, и схема готова к следующему включению тиристоров 3 я 4. Автономный инвертор работает следующим

Если включены силовые тиристоры 12 и 13 и необходимо отключить тиристор 13, то коммутирующий конденсатор 14 при включении тиристоров 15 и 16 заряжается с полярностью, указанной без скобок. При включении тиристоров 17 и 18 создается путь для разряда конденсатора по цепи: обкладка конденсатора 14 - индуктивность 19 - тиристоры 17, 13 и 18. Тиристор 13 отключается. Если теперь необходимо отключить тиристор 12, то конденсатор 14 при включении тиристоров 20 и 17 предварительно заряжается с полярностью, указанной в скобках. При включении тиристоров 21 и 22 тиристор 12 отключается. Поскольку конденсатор 14 заряжается от источника питания, то при регулировании входного напряжения автономного инвертора напряжение на коммутирующих конденсаторах не изменяется.

Заряд коммутирующих конденсаторов 23- 25 (см. фиг. 2) осуществляется через зарядные тиристоры 29-34. Аноды зарядных тиристоров подключены ко входу модулятора I. Если открыты тиристоры 32-34 и необходимо отключить тиристор 32, то благодаря предварительному включению тиристора 33 напряжение на конденсаторе 26 больше выходного напряжения модулятора 1. Разряду конденсатора 26 препятствуют отсекающие диоды 35 и 36. При включении тиристора 57 конденсатор 26 разряжается и обеспечивает отключение тиристора 33. Если теперь необходимо отключить тиристор 32, то предварительно дозаряжается конденсатор 23 включением тиристора 29, а затем включается тиристор 38. В результате тиристор 32 выключается.

В схемах (см. фиг. 3 и 4) используется групповая коммутация. С целью обеспечения постоянства напряжения на коммутирующих

конденсаторах 39-42 при глубоком регулировании входного напряжения вспомогательные зарядные тиристоры 43-50 также подключены ко входу модулятора 1.

В схеме (см. фиг. 5) используется последовательная коммутация. Заряд коммутирующего конденсатора 51 также осуществляется от входных зажимов модулятора / через тиристор 52.

Во всех описываемых схемах инвертора используется один источник постоянного тока, а заряд коммутирующего конденсатора осуществляется через дополнительные ключевые элементы - тиристоры от источника постоянного тока, поэтому напряжение на коммутирующем конденсаторе не зависит от входного напряжения инвертора, которое обеспечивается широтно-импульсным модулятором.

Предлагаемое устройство позволяет осуществлять глубокое и независимое регулирование напряжения и частоты преобразователя постоянного напряжения в трехфазное переменное с неизменным напряжением в коммутирующих контурах.

Предмет изобретения

Устройство для преобразования постояпного тока в переменный, содержащее источник

питания, широтно-импульсный модулятор, инвертор с силовыми тиристорами, обратными диодами, блоком управления и блоком коммутации с реактивными элементами, отличающееся тем, что, с целью уменьшения установленной мощности коммутирующих конденсаторов, реактивные элементы блока коммутации подключены к источнику через управляемые ключи, цепи управления которых подсоединены к блоку управления.

Ц

Ю

52

-.-n

cN-J