Автономный инвертор Советский патент 1975 года по МПК H02M7/52 

1

j Известен автономный инвертор, с одер- жащий подключенную к входным зажимам через дроссель фильтра последовательную цепь из нагрузки и конденсатора фильтра, параллельно которой через коммутирующий дроссель подключен многофазный вентильный мост, причем к выходным зажимам этого моста присоединены включенные в звезду коммутирующие конденсаторы.

При работе инвертора в режиме прерывистого входнсгс тока через каждый вентиль протекает пара следующих один за другим импульсе, длительность каждого из которых получается меньше периода выходного напряжения. Однако в течение пау зы между этими импульсами тиристор успевает вьпшючиться, а это приводит к необходимости его повторного включения и тем самым к увеличению коммутационных потерь при включении вентилей.

Целью изобретения является уменьще ние коммутационных потерь при включении вентилей многофазного инвертора, работающего в режиме прерьшистотО входного то|ка.

Это достигается подключением к входным зажимам вентильного моста последовательно двух цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных диода и дросселя, причем общая точка этих цепей подключена к общей точке соединенных в звезду коммутирующих конденсаторов Это позволяет вдвое уменьшить количество включений.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема многофазного (в данном случае трехфазного) автономного инвертора; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений и токов инвертора.

К входным зажимам последовательно подключены дроссель фильтра 1, конденсатор фильтра 2 и нагрузка 3. Трехфазный вентильный мост собран на тиристорах 4- 9. К выходным зажимам моста подключены соадинеш1ые в звезду коммутирующие конд сатсфы 10, 11 и 12. Вентильный мост через ксж1мутщ1ующий дроссель 13 подключен-к цепи, образованной конденсатором 2 и нагрузкой 3. Две цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных диодов 14, 15 и дросселей 16, 17, подключены последовательно к входным за жимам вентильнсвго моста. Общая точка двух последовательных цепей 14, 16 и 15 17 соединена с общей точкой коммутирую ших конденсаторов,. 10, 11 и 12,

Устройство работает следующим образом.

В момент U (см. фиг. 1 и 2), когда проводящим является тиристор 7 и напряжение на конденсаторе 10 отрицательно, а на конденсаторе 11 близко к нулю, включается тиристор 4. При этом образзются два контура: контур конденсатора 2 - дроссель 13 - тиристор 4 - конденсат тор 10 - конденсатор 11 - тиристор 7 - нагрузка 3 конденсатор 2, по которс

му протекает ток L Q и контур конден--.

J. о

сатор 10 - дроссель 16 диод 14 - ти-. ристор 4 - конденсатор 10, по которому протекает ток л Поскольку индук

тивность доосселя 16 значительно превыщает индуктивность коммутирующего дросселя 13, процесс перезаряла кон-денсатора 1О по второму контуру протекает намного медленнее. Поэтому в момен

У , когда ток первого контура, прохо- днший через тиристор 7, достигает нуля, а напряжение на конденсаторе 10 уже стало положительным, ток второго конту™

ра еще не равен нулю. В момент

ТИ.-.

1 ристор 7 закрываетсЯг а через тиристор 4 продолжает проходить ток диода 1/ счет энергии, запасенной в дросселе 16,s i I,... сохраняется в течение всей , ( , когда входной ток ячейки отсут- ствует, и достигает нуля в некоторый б о- лее поздний момент времени ,,. В момент 1 подается отпирающий импульс на тиристор 9 и он открывается, образуя два контура: контур конденсато;-. I 2 - дроссель 13 -. тиристор 4 - конденса тор Ю - конденсатор 12 тиристор 9 нагрузка 3 - конденсатор 2, по которому протекает ток L , и контур конденсатор 12 - тиристор 9 - диод 15 - дроссель 17 - конденсатор 12, по которому протекает ток t .. г-- Из-за того, что 1 о индуктивность дросселя 17 значительно

тфевышает индуктивность коммутирующего дросселя 13 процесс перезаряда конденсатора 12 до второму контуру протекает намного медленнее. Поэтому в момент , когда ток тиристора 4 достигает вупа и этот тиристор закрьюается, через тиристор 9 продолжает проходить ток второго контура. За счет энергии, запасенной

в дросселе 17, он сохраняется в течение всей паузы У - f, когда ток отсутствует и достигает нуля в некоторый более

поздний момент времени У . Ъ

3 мойент V подается отпирающий

1 импульс на тиристор 6 и он отпирается, I

что вновь влечет за собой открытие диода 14-. и :.д.

Из диаграммы, изображенной на фиг. 2, ВИ.ЦНО, что несмотря на прерывистость входного тока ц q вентильно-конденсаторной ячейки, время проводимости i7 о

- тиристора 4 получается почти вдвое больше периода - t протекания тока

нагрузки: он превышает его на длитель - . ность импульса входного тока

ячейки. Время запирания тиристоров 5 тоже существенно превышает период тока

нагрузки. Предмет изобретения Автономный инвертор, содержащий под- ктбчв еыую к входным зажимам через дроссель фильтра последовательную цепь изнагрузки и конденсатора фильтра, паралгч лельно которой через коммутирующий дроссель подключен многофазный вентильньгй . мост, а также включенные в звезду коммутирующие конденсаторы, присоединенные к выходным зажимам моста, о т л и ч а - ю щ .и и с я тем, что, с целью уменьще- НИЛ коммутационных потерь, он дополнительно снабжен подключенными последовате.чьно к входным зажимам моста двумя цепями, Каждая из которых состоит из последовательно соединенных диода и дросселя, причем общая точка этих цепей соединена с общей точкой включенных в звезду коммутирующих конденсаторов.

/J

rrnrj

ff

1Л

J- Jisi

17 15

Фиг.1