Автономный инвертор Советский патент 1975 года по МПК H02M7/52 

Известен автономный инвертор с междуфазовой и двухступенчатой коммутацией тиристоров, содержащий входной LC-фильтр из дросселя и конденсатора, последовательно с которым включен второй дроссель.

Известное устройство характеризуется значительными скоростями нарастания тока н напряжения в тиристорах, для ограничения которых необходима установка дросселей задержки и защитных контуров RC; недопустимыми для тиристоров бросками тока при срыве инвертирования, обусловленными разрядоМ емкости .конденсатора фильтра; возможностью срыва инвертора по цепи вспомогательных тиристоров.

Цель изобретения - улучщение режима работы тиристоров при срыве инвертирования.

Для этого в предлагаемом устройстве параллельно второму дросселюподключена цепь из последовательно соединенных диода и третьего дросселя, параллельно которому подключен через тиристор коммутирующий конденсатор, присоединенный через четвертый дроссель И второй тиристор к дополнительному источнику питания.

На фиг. 1 и 2 изображены варианты принципиальных схем предлагаемого устройства.

Устройство содержит конденсатор 1 фильтра; автономный инвертор 2, выполненный.

Например, про трехфазной мостовой схеме; дроссель 3, включенный последовательно между конденсатором и автономным инвертором. Параллельно дросселю подключена цепь из последовательно соединенных коммутирующего дросселя 4, диода 5 и диод 6. Параллельно дросселю 4 подключена последовательная цепь из тиристора 7 и конденсатора 8. Параллельно конденсатору 8 подключен через дроссель 9 и тиристор 10 дополнительный источник 11. Последовательная цепь из конденсатора 1 и дросселя 3 присоединена к входным зажимам 4ерез дроссель 12.

Вариант предлагаемого устройства, изображенный на фиг. 2, содержит коммутирующий конденсатор 8, включенный в диагональ моста на тиристорах 13-16, входные зажимы которых через диод 17 подключены к

дросселю 4 через диод 17, а к дополнительному источнику 11 через дроссель 9.

Устройство (см. фиг. 1) работает следующим образом.

Конденсатор 8 через дроссель 9 и тиристор

10 заряжен от донолнительного источника 11 до напряжения, превыщающего напряжение основного источника. После включения тиристоров автономного инвертора 2 ток от основного источника протекает через дроссель 12.

Для выключения тиристоров инвертора включается коммутирующий тиристор 7, и на иряжеиие кондеисатора 8 прикладывается к дросселям 3 и 4. Процесс разряда конденсатора имеет колебательный характер, причем вследствие разницы индуктивностей дросселей 3 и 4 основиая часть разрядного тока конденсатора 8 протекает через дроссель 4. Разность напряжений конденсаторов 8 и 1 прикладывается к тиристорам автономного инвертора 2, s результате чего последние запираются. Время, в течение которого напряжение коммутирующего конденсатора 8 превышает напряжение конденсатора 1 фильтра, определяет время для восстановления запирающей способности тиристоров инвертора (интервал ).

В момент времени tz, когда напряжение на тиристорах инвертора становится равным кулю, включается очередная грунпа тиристоров инвертора 2. Нарастание напряжения на входе инвертора 2 определяется разрядом конденсатора 8. В момент времени /з напряжение па входе инвертора 2 достигает напряжения основного источника питания. Таким образом осуществляется относительно плавное нарастание напряжения на тиристорах инвертора 2 и тока через тиристоры, что исключает необходимость применения специальных ЛИнейных дросселей и дросселей насыщения.

В момент времени tz изменяется знак э.д. с. дросселей 3 и 4, при этом основная энергия (за исключением потерь) коммутирующего дросселя 4 переходит в энергию конденсатора 8, дроссель 3 шунтируется диодом 6, а диод 5 запирается.

В момент времени 4 ток конденсатора 8 переходит через нуль, вследствие чего тиристор 7 запирается. На этом процесс коммутации заканчивается. Для подготовки устройства к очередной коммутации в момент

времени /5 включается тиристор 10, и конденсатор 8 перезаряжается до начального состояния. При этом дополнительный источник 1 компенсирует падение напряжения на конденсаторе 8 за цикл коммутации.

В предлагаемом устройстве исключена возможность короткого замыкания основного источника через вспомогательные тиристоры. При срыве инвертирования разрядный ток конденсатора 1 фильтра ограничивается дросселем 3, чем обеспечивается защита :нристоров инвертора 2 от недопустимых бросков тока.

Вариант предлагаемого устройства, изображенный на фиг. 2, обеспечивает по сравнению с вариантом, изображенным на фиг. 1, поБЫщение выходной частоты за счет исключения цикла перезаряда конденсатора 8. При этом дополнительный источник 11 мсжет быть подключен к мосту тиристоров 13- 16 через большое индуктивное сопротивление, причем диод 17 исключает протекапче тока через дроссель 4 от дополнительного источника 11.

Предмет изобретения

Автономный инвертор, собранный, например, по трехфазной мостовой схеме, и

содержащий входной LC-фильтр из дросселя и конденсатора, последовательно с которым включен второй дроссель, шунтированный диодом, отличающийся тем, что, с целью улучшения работы тиристоров

Цри срыве инвертирования, параллельно второму дросселю подключена цепь из последовательно соединенных диода и третьего дросселя, параллельно которому подключен через тиристор коммутирующий конденсатор, присоединенный через четвертый дроссель и второй тиристор к дополнительному источнику питания.

J

Т

- 011

10 9

12

V 2