Автономный инвертор Советский патент 1976 года по МПК H02M5/42 H02M7/72 

(54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

1

Изобретение относится к области нреобразовательной техники, в частности к автономным ииверторам.

Известен автономный инвертор для управления асинхронным двигателем, выполненный по трехфазной параллельной схеме, содержащей накопитель на конденсаторах, коммутатор на тиристорах, источник напряжения с зарядным дросселем, задающий генератор, дискретные фазовращатели с датчиком управления и элемент временной задержки.

Предлагаемый инвертор отличается тем, что он снабжен дополнительиыми пороговыми ограничителями, к входам которых подключен датчик управления, а выходы включены в цепь управления фазовращателем.

Это позв,оляет повысить коммутационную устойчивость работы коммутатора, надежность пуска иивертора и уменьщает амплитудиую нестабильность накопителя.

На фиг. 1 представлена схема автономного инвертора с датчиком управления, выполненным в виде трансформатора тока; на фиг. 2- схема иивертора с датчиком управления в виде однофазного трансформатора напряжения; на фиг. 3 - схема инвертора с датчиком управления в виде трехфазного трансформатора напряжения.

Автономный инвертор (фиг. 1), выполненный по трехфазной нараллельной схеме, содержит коммутаторы на тиристорах 1 и 2, датчик 3 управленпя, представляющий собой трапсформатор 4 тока, первичная обмотка которого включена в цепь соединения накопителя на конденсаторах 5 и коммутатора на тиристорах 2, а вторичная обмотка, нагруженная на дополнительный конденсатор 6, подключена к входам пороговых ограпичителей 7. Выходы ограничителей подсоединены к входу дискретного фазовращателя 8, вход задающего генератора 9 - к выходным шинам автономного инвертора, а его выход-к входу дискретного фазовращателя 10. Выход дискретного фазовращателя 10 подключен к входу дискретного фазовращателя 8.

Импульсы с выхода задающего геператора 9 поступают в дискретный фазовращатель 10. С выхода фазовращателя снимаются две последовательности импульсов, сдвинутые одна

относительно другой на 180 эл. град. Они нодаются на тиристоры 1 и дискретиый фазовращатель 8, на выходе которого появляются шесть последовательностей нмпульсов, сдвпнутых одна относительно другой на

60 эл. град. Эти последовательности проходят на тиристоры 2. При подаче импульса управления с фазовращателя 10 па тиристор 1 анодной группы инвертора одновременно иостунает импульс управления с фазовращателя 8 на тиристор 2 катодной группы ипвертора. Таким образом, обеспечивается путь для протекания тока, например: тиристор 1 анодной группы инвертора, первичная обмотка тратсформатора 4 тока, конденсатор 5 и тиристор 2 катодной группы инвертора. При протекании тока по указанному пути происходит заряд конденсатора 6, форма напряжения на нем повторяет форму напряжения па конденсаторах 5. По достижении определенного уровня напряжения иа кондеисаторе 6 срабать:вает один из пороговых ограничителей 7. Импульс с выхода этого ограничителя поступает на дискретный фазовращатель 8. С выхода фазоврандателя снимается импульс управления, поступающий на очередной тиристор 2 в анодной грунне инвертора.

При протекании тока по пути: тиристор 1 катодной группы иивертора, первичная обмотка трансформатора 4 тока, конденсатор 5 и тиристор 2 анодной группы инвертора перезаряжается дополнительный конденсатор 6, вследствие чего срабатывает другой пороговый ограничитель 7. Пмпульс с выхода этого ограничителя подается на дискретиый фазовращатель 8. С выхода фазовращателя сиимается импульс управления, поступающий па очередной тиристор 2 в катодной группе инвертора. Импульсы управления, вырабатываемые пороговыми ограничителями 7, отстают по фазе от импульсов управления, вырабатываемых дискретным фазовращателем 10, обеспечивающим управление тиристорами 1. В дальнейщем, после момента пуска, дискретный фазовращатель 8, унравляющий тиристорами 2, работает только от имнульсов, онимаемых с пороговых ограничителей 7.

Таким образом, по окончании процесса запуска инвертора формируются две группы импульсов, сдвипутые одна относительно другой на время т. Первая группа из двух последовательностей импульсов, сдвинутых одна относительно другой на 180 эл. град, без выдержки времени подается с дискретного фазовращателя 10 на тиристоры 1, а вторая группа из щести последовательностей импульсов, сдзинутых одна относительно другой на 60 эл. град, с дискретного фазовращателя 8, запускаемого импульсами пороговых ограничителей 7, иостуиает на тиристоры 2. Так как норогогые ограничители настроены на один и тот У .:е уровень сигнала, снимаемого с конденсатора 6, форма напряжения на котором повторяет форму напряжения на конденсаторах 5, то время т, определяемое пороговыми ограничителями 7, измеияется таким образом, что амплитуда нанряжения на конденсаторе 6 и, следовательно, на конденсаторе 5 остается неизменной во всех режимах работы инвертора. Это нриводит к повышению усто1 чивой работы коммутатора и уменьшению амплнтудной нестабильности накопителя. Кроме того.

как видно из рассмотрения ирииципа де11ствия предлагаемого инвертора, запуск инвертора осуществляется без предварительного заряда конденсаторов 5.

Па фиг. 2 изображеиа схема автономного инвертора с датчиком управления в виде однофазного трансформатора И напряжения, иервичная обмотка которого включена между общей точкой звезды конденсаторов 5 накопителя и общей точкой звезды сопротивлений 12, подсоединенных к другим обкладкам конденсаторов 5 накопителя, а вторичная обмотка трансформатора напряжения подключена к входам пороговых ограничителей 7. Преимуществом этой схемы является то, что с выхода датчика управления непосредственно снимается иаиряженне с конденсатора 5, в то время как в датчике на фиг. 1 напряжение снимается с дополпительиого конденсатора 6, являющееся аналогом иапряження на конденсаторе 5, форма напряжения иа котором (конденсатор 6) отличается из-за наличия утечек во входных цепях пороговых ограничителей 7.

Па фиг. 3 изображена схема автономного инвертора с датчиком управления в виде трехфазного трансформатора нанряжения. Его первичные обмотки 13 соединены в звезду и подключены к обкладкам конденсаторов накопителя, соединенных в звезду, общая точка которой связана с общей точкой звезды первичных обмоток 13 трехфазного трансформатора напряжения. Вторичные обмотки 14 соединены в открытый треугольник и подключеиы к входам дополнительных пороговых ограничителей 7. Так как первичные обмотки 13 трехфазного трансформатора в данном датчике 3 подсоединены непосредственно к конденсаторам накопителя, то тем самым в автономном инверторе исключается возможность появления постоянной составляющей на конденсаторах накопителя во всех режимах работы инвертора.

Формула изобретения

Автономный инвертор для управления асинхронным двигателем, выполненный по трехфазной параллельной схе.ме, содержащей накопитель на конденсаторах, коммутатор на тиристорах, источник напряжения с зарядным дросселем, задающий генератор, дискретные фазовращатели с датчиком управления и элемент временной задержки, о т л и ч а ю щ и и с я тем:, что, с целью повышения коммутационной устойчивости работы коммутатора, надежности пуска и уменьшения амнлитудной нестабильности накопителя, он снабжен дополнительными пороговыми ограннчителями, к входам которых подключен датчик управления, а выходы включены в цепь управления фазовращателем.

Я)