Трехфазный инвертор Советский патент 1977 года по МПК H02M7/515 H02P13/18 

(54) ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР

С целью упрощения устройства вторичные обмотки импульсных трансформаторов включены между соответствующими клеммами неременного тока тирнсторного и обратного мостов 3.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого инвертора; на фиг. 2 - даны диаграммы напрял ений и токов в схеме предлагаемого инвертора, иллюстрирующие его работу, где Il - Ie - импульсы тока управления силовыми тиристорами, U - UK, - импульсы нанряжепия коммутации силовых тиристоров, - импульсы нанряжения на выходе инвертора; на фиг. 3 приведена принципиальная схема инвертора с последовательным соединением плеч.

Предлагаемый инвертор (фиг. 1) содержит тиристоры 1-6, полупроводниковые неуправляемые вентили 7-12, конденсаторы 13, 14, генератор 15 прямоугольных импульсов нанряжения коммутации н импульсные трансформаторы 16-18. Нагрузка подключается между средней точкой соединения конденсаторов и выходом тиристорного моста.

В исходном состоянии все тиристоры включены и напряжения между точкой О и выходами моста А, В и С равны нулю. Конденсаторы 13, 14 заряжены до нанряжения, равного половине напряжения источника питания.

В момепт времени ti импульс и тока управления подается в цепь управляющего электрода тиристора 1. Его включение вызывает появление прямоугольного импульса напряжения Ua. (фиг. 2) на выходе А.

В момент времени t от генератора 15 прямоугольных импульсов нанряжения через импульсный трансформатор 16 в цепь между выходом тиристорного моста А и входом неуправляемого моста А подается прямоугольный импульс f/Ki- При этом ток коммутации импульса будет проходить по контуру: вторичная обмотка трансформатора 16, нагрузка фазы А, конденсатор 14, полупроводниковый вентиль 10. При амплитуде импульса напряжения t/Ki больщей напряжения источника питания, к тиристору 1 с момента времени ti будет прикладываться обратное напряжение, достаточное для его выключения. Во время коммутации тока тиристора 1 энергия в нагрузку будет поступать от импульсного генератора.

В момепт времени /г импульс тока управления подается в цепь управляющего электрода тиристора 2. Его включение обеспечивает подачу импульса напряжения обратной полярности 6в на выход В. Выключение тиристора 2 осуществляется также прямоугольным импульсом (7к2 обратной полярности в момент времени . При этом процесс выключения протекает аналогично процессу при выключении тиристора 1.

В момент времени tz импульс тока управления Iz подается в цепь управляющего электрода тиристора 3. Его включение обеспечивает подачу импульса напряжения прямоугольной формы t/c на выход фазы С. Выключение

тирмстора 3 осуществляется импульсом нанря жения UK, в момент времени tz.

В момент времени t подается импульс тока управления в цепь управляющего электрода

тиристора 4, включение которого обеспечивает подачу импульса напряжения f/a обратной полярности на выход фазы А.

При выполнении многофазных инверторов постоянного тока высокого напряжения применяют последовательное соединение отдельных однофазных ячеек 13, На фиг. 3 приведена нринциниальная схема предлагаемого инвертора с последовательным соединением отдельных однофазных ячеек и общим генератором нрямоугольных импульсов напряжения. В отличие от описанного варианта преобразователя с параллельным включением ячеек он содержит три однофазных трансформатора для отбора мощности нагрузкой и дополнен

четырьмя конденсаторами. При этом преобразователь содержит один общий генератор имнульсов напряжения прямоугольной формы для разнопотенцнальных ячеек, что позволяет упростить его схему.

Генератор прямоугольных импульсов напряжения для выключения силовых тиристоров инвертора в процессе его работы может быть выполнен на основе параллельного инвертора по авторскому свидетельству № 172394 на тиристорах серии ТБ.

Включение вторичных обмоток импульсных трансформаторов между выходом тиристорного моста инвертора и входом неуправляемого моста позволяет уменьщить их номинальную

мощность и исключает намагничивание сердечника. При этом вентили неуправляемого моста обеспечивают возврат реактивной мощмости нагрузки в цепь источника питания и подают импульсы напряжения для запирания

силовых тиристоров, что позволяет уменьщить общее количество вентилей в преобразователе.

Формула изобретения

Трехфазный инвертор, содержащий тиристорный мост, обратный мост на неуправляемых вентилях, генератор прямоугольных импульсов, на выходе которого включены первичные обмотки импульсных трансформаторов, и конденсаторы фильтра, отличающийся тем, что, с целью упрощения, вторичные обмотки импульсных трансформаторов

включены между соответствующими клеммами переменного тока тиристорного и обратного мостов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. А. Крогерис и др. «Полупроводниковые

преобразователи электрической энергии, М.,

«Энергия, 1969, стр. 143-154, стр. 156-

158.

2. М. Е. Гольц и др. «Автоматизированные

электроприводы постоянного тока с щиротно5импульсными преобразователями, М., «Энергия, 1972, стр. 33, рис. 2-12b (прототип). S 3. Авторское свидетельство СССР № 276235 М. Кл. Н02М 5/42, 1969.

П П П П

lf.

П

.

Ua

i2

i is

n±

«-.

D- i

nn

D

ir

J

е

Риг.З