Трехфазный регулируемый инвертор Советский патент 1976 года по МПК H02M7/515 H02M5/458 

1

Изобретение отноштся к преобразовательной тёх нике и может найти применещ|е в автономных источниках питания стабилиадрованного или регулируемого напряжения промыиленной или повышенной частоты.

Известен трехфазный регулируемый инвертор по . № 412660, содержащий входаюй дроссель, инверторный мост на тиристорах и устаиовленный на его выходе вентильно-конденсаторный мост, замкнутый на дроссель РЗ.

Однако в известном инверторе имеется возможность срыва инвертирования при случайных первкры тиях работы регулирующих ввнтйлей-си а ет ов, например при ложных включениях их от помех, а также большая установленная моошостё сшюв&го оборудования при возникиовекии у потребителя больших кратковре(юнньи перегрузок, а, как йюдствие этого„пош1женныйк.п,д.за счет вдркулящш в цепи инвертора больших компевсирукицйх IOKOB в номинальных режимах работы.

Целью изобретения является повышение к.н.д. и

надежности устройства.

Для этого вентильно-конденсаторный мост под.ключей к выходным зажимам инверторного моста |через допел 1штельные конденсаторы.

I На чертеже приведена принципиальная электрическая схема инвертора.

Трехфазньш регулируемый инвертор содержит тиристоры 1-6, силв1СТОрЫ 7-9, конденсаторы 10-15, дроссели 16,17.

I Тирисгюры образуют трехфазный инверторный мост, подключенный через дроссель 16 к входным зажимам инвертора. К выходным зажимам инверiTOpHoro моста (и самого инвертора) через конденсаторы 13-13 Подключен трехфазный вентнльноконденсаторный мост, замкнутый по выходу на йзссель 17, одна группа плеч моста образована симистерами 7-9, а фугая группа плеч - конденсаторами 10-12.

Инвертор работает следующим образом.

В номинальном режиме тиристоры 1-6 вкл ёчаются поочередно в порядке их нумерации и формируют на выходе инвертора переменное напряжение заданной частоты, близкое по форме к синусоидальному. Конденсаторы 10-15, соеднненные в звезду по два последовательно в каждой фазе, обеспеадвают искусственную коммутацию тиристоров 1-6, а также филырй .ко высших ra|.MOfmK в инвертированном напря жен;:.:.

Регулирование выходного напряжения обеспечивается изменением баланса реактивных мощностей коммутирующего контура, образованного конденсаторами 10-15 и вентильно-дроссельным регулятором, собранном на симисторах 7-9 и дросселе 17.

Регулируя фазовый угол включения симисторов 7-9 в диапазоне 60-90° относительно максимума фазового напряжения, обеспечивают регулирование эквивалентной индуктивности дросселя 17, индуктивный ток которого компенсирует емкостной ток конденсаторов 10-12, что эквивалентно изменению емкости конденсаторов 10-12 в диапазоне от максимальной расчетной до минимг1ьно допустимой.

Поскольку конденсаторы 10-12 подключены к выходным зажимам инвертора через конденсаторы 13-15, происходит регулирование суммарной «мкости реактивной мощности всей группы конденсаторов 10-15, а соответственно и выходного напряжения инвертора, которое прямо пропорционально реактивной мощности конденсаторов 10-15.,

Индуктивность дросселя 17 выбирают, исходя из номинального диапазона изменения нагрузок или регулируемого напряжения с учетом ограниченного диапазона фазового регулирования симисторов 7--9 областью фазовых углов -0 60 - 90 эл. град, относи гельно нуля фазового напряжения в сторону опережения.

Благодаря тому, что вентильно-конденсаторный мост подключен к инверторному мосту, собранному на тиристорах 1-6, через дополнительные конденсаторы 13-15, обеспечивается повышение надежности инвертора при случайных перекрытиях работы регулирующих сиглисторов /-9. В этом случае при возникновении ложных включешш с 1мисторов 7-9 происходит замыкание в искусственную нулевую точку обкладок дополнительных конденсаторов 1315 1 инвертор продолжает работать безаварийно с повьчпемпоГ реактивной мощлостью конденсаторов 1315, риботающих в этом слуае не под частичным, а под полным напряжением инвертора. При этом не происходит шунтирования выходных зажимов И1шертора, как это имее место в инверторе по авт. св. №412660.

Установка дополнительных конденсаторов 13-15 обеспечивает также и возможность кратковременного увеличения мощности инвертора - форсировку режима работы при п.регрузках (пуск мощных двигателей и т.д.). В этом случае система, управляющая инвертором, полностью открывает симисторы 7-9, которые щунтируют конденсаторы 10-12, и коммутирующий контур инвертора образуется в этом случае только одними конденсаторами 13-15, замыкаемыми в звезду указанными симисторами.

При равенстве емкостей групп конденсаторов 10- 12 и 13-15 при такой форсировке происходит увеличение реактивной мощности коммутирующего контура, а соответственно, и мощности инвертора в два раза. Таким образом обеспечивается возможность форсированного увеличения мощности инвертора без введения дополнительных вентилей. При других соотиоагениях емкостей конденсаторов 10-15 будут соответственно другие соотношения мощностей инвертора в номинальном и форсированном режимах работы.

Благодаря возможности форсирования моцдностн ишертора при перегрузках,, в номинальном режиме работы не требуется компенсация избыточной реактивной мощности коммутирующего контура инвертора в расчете на возможные перегрузки, что приводит к снижению установленной мощности сило- вого оборудования и повышению к.п.д. инвертора.

Формула изобретения

Трехфазный регулируемый инвертор тока по авт. св. N 412660, отличающийся тем, что, с целью повыщенияк.п.д.и надежности устройства, вентильноконденсаторный мост подключен к выходным зажи: мам инверторного моста через дополнительные конденсаторы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. СССР № 412660, МКИ Н 02 Н 5/42, 1971 (прототип).