Многофазный инвертор Советский патент 1979 года по МПК H02M7/515 H02M5/16 

точника постоянного тока 9; тиристоры реактивного тока 10-15, объединенные в анодную и катодную грунну, каждая из которых включена между выходными выводами иивертора и одной из обкладок коммутирующего конденсатора 16 (являющегося источником коммутирующего нанрянсения), другая обкладка которого подключена к общей точке соединения коммутирующих тиристоров 7-8; дроссель 17, включенный между выводом источника постоянного тока 9 и инвертором; коммутирующие дроссели 18, включенные между анодной и катодной группами основных тиристоров инвертора и его выходными выводами, ключевые элементы 19 (нанример, замыкающие контакты реле), включенные в цепи унравлення соответствующих основных (тактовых) тиристоров 1-6, с управлением от блока блокировки управляющих сигналов 20, выполненного в виде (фиг. 2) последовательно соединенных по отнощению к источнику питания блок-контакта выключателя 21, размыкающего контакта 22 реле 23, регулируемого резистора 24, конденсатора 25. Последовательно с реле 23 по отношению к источнику питания включены, с одной стороны, блок-контакт выключателя 21, с другой стороны, тиристор 26, цепь управления которого состоит из последовательно соединенных динистора 27 и резистора 28, иодключенного к точке соединения резистора 24 и конденсатора 25. Импульсы для управления тиристорами инвертора обеспечиваются системой управления 29.

Инвертор от источника тока работает следующим образом.

При пуске одновременно с подключением источника питаиия включают систему управлення 29, вырабатывающую тактовые нмпульсы, и блок блокировки управляющих сигналов 20.

Предположим, что в первый момент зануска инвертора система управления 29 выдала тактовый импульс по первому каналу, управляющему тиристорами 1-4-7-14. Но импульсы управления поступают только на тиристоры 4-7-14, а на основной (тактовый) тиристор 1 импульс управления не проходит, так как он заблокирован ключевым элементом 19 и управляемым от блока блокировки управляющих сигналов 20, т. е. импульсы управления поступают только на (тактовые) тиристоры, стоящие в цепи заряда коммутирующего конденсатора. Инвертор находится в режиме нодзаряда коммутирующего конденсатора. Ток заряда коммутирующего конденсатора протекает по цепи: плюс источника питания 9, выключатель 21, дроссель 17, коммутирующий тиристор 7, коммутируюнщй конденсатор 16, тиристор реактивного тока 14, обмотки двигателя фаз С и В соответственно, коммутирующий дроссель 18, основной тиристор 4, выключатель 21, минус источника питания

9. По истечении выдержки времени, определяемой блоком блокировки управляюп1,их сигиалов 20, в течение которой происходит подзаряд коммутирующего конденсатора 16, на ключевые элементы 19 поступает команда о снятии блокировки управляющих сигналов с основных тактовых тиристоров 1-6. Коммутирующий тиристор 7 и тиристор реактивного тока 14 закрываются по окончании заряда конденсатора.

С выдачей системой унравления 29 второго тактового импульса по второму каналу включаются (тактовые) тиристоры 1-6- 8-13 и запирается тиристор 4. С этого момента начинается второй этап запуска инвертора и переход его в рабочий режим. С включением тактовых тиристоров 1-6-8- 13 образуется два контура для протекания тока.

Силовой ток протекает по контуру: нлюс источника питания 9, выключатель 21, дроссель 17, основной тиристор 1, коммутирующий дроссель 18, обмотки двигателя фаз А и С соответственно, коммутирующий дроссель 18, основной тиристор 6, выключатель 21, минус источника питания 9.

Ток перезаряда коммутирующего конденсатора протекает но контуру: плюс источника питания 9, выключатель 21, дроссель 17, основной тиристор 1, коммутирующий дроссель 18, обмотки двигателя фаз А и В соответственно, тиристор реактивного тока 13, коммутирующий конденсатор 16, коммутнрующий тиристор 8, выключатель 21, минус источника нитания 9. Перезаряд конденсатора в этом такте осуп1ествляется как за счет основного источника тока 9, так и за счет энергии, занасенной обмоткой двигателя фазы В в предыдущем такте. По окончании перезаряда конденсатора коммутирующий тиристор 8 и тиристор реактивного тока 13 выключаются.

Запиранию тиристора 4 сиособствует разряд коммутирующего конденсатора (его полярность для этого момента указана на схеме), который разряжается как по контуру, описанному выще, так и через (подлежащий закрытию) основной тиристор 4 по контуру: коммутирующий конденсатор 16, коммутирующий тиристор 8, основной тиристор 4, коммутирующий дроссель 18, тиристор реактивного тока 13, коммутирующий конденсатор 16.

Образовавшееся устойчивое состояние схемы сохраняется до выдачи системой управления 29 очередного тактового импульса. При этом откроются тактовые тиристоры 3-6-7-10 и закроется тиристор 1. Коммутирующий тиристор 7 и тиристор реактивного тока 10 выключаются по окончании перезаряда коммутирующего конденсатора 16 и т. д. в течение всего рабочего режима.

Изменяя частоту тактовых импульсов, выделяемых системой управления 29, регулиру ют скорость вращения электродвигателя.

Коммутирующие дроссели 18 в инверторе создают в динамике асимметрию между иолным сопротивлением цепи силового тока Zc и полным сопротивлением цепи тока, перезаряжающего коммутирующий конденсатор 16, Zn; причем Zc всегда больще Zn.

Такая асимметрия полных сопротивлений цепи силового тока Zo и цепи тока перезаряда конденсатора Zn способствует увеличению скорости перезаряда коммутирующего конденсатора, а это, в свою очередь, делает надежнее, стабильнее, устойчивее работу инвертора как во время пуска, так и в рабочем режиме, включающем щаговый режим.

Дроссель 17 рассчитан так, чтобы скорость нарастаниянапряжения, возникающего при переключении, была снижена до величины, базопасной для тиристоров, не переключаемых в данный момент времени.

Применяемый блок блокировки управляющих сигналов 20 (фиг. 1), управляющий ключевыми элементами 19, включенными в цепи управления основных тактовых тиристоров 1-6, приводящийся в действие от блок-контакта выключателя 21, работает следующим образом (см. фиг. 2).

При пуске инвертора замыкается блокконтакт выключателя 21 и начинается процесс заряда конденсатора 25 через регулируемый резистор 24 и через размыкающие контакты 22 реле 23. Постоянная времени цепи заряда конденсатора 25 определяется интервалом времени, необходимого для заряда коммутирующего конденсатора 16

(фиг. 1). Когда конденсатор 25 зарядится до определенного напряжения, включается динистор 27. При этом тиристор 26 запускается, подключая обмотку реле 23 к источнику питания. Реле 23 срабатывает и выдает команду на ключевые элементы 19 (фиг. 1) о снятии блокировки управляющих сигналов с основных тактовых тиристоров 1-6. После снятия блокировки управляющие импульсы поступают одновременно на все тактовые тиристоры инвертора.

Формула изобретения

Многофазный инвертор по авт. св. № 326691, подключаемый к источнику тока, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности работы в пусковых и рабочих режимах, он снабжен блоком блокировки и управляемыми ключевыми элементами, которые установлены в цепях управления основных тиристоров инвертора и своими управляющими входами связаны с блоком блокировки.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Сб. «Применение тиристорных преобразователей в электротехнике, вып. 1, 1972, с. 214, рис. 1.

2. Авторское свидетельство СССР № 369663, кл. П 02Д1 7/515, 16.10.69.

3.Авторское свидетельство СССР № 511658, кл. Н 02М 7/515, 02.01.73.

4.Полупроводниковые преобразователи электрической энергии, под ред. А. Крогериса, изд. «Зинатне, Рига, 1969, с. 153.

5.Авторское свидетельство СССР № 326691, кл. Н 02М 7/52, 17.01.70,

/f ти цсторан

20

1В3г,5f

7-/t гff: f -fo/f. 3-SS г-7-.г s-e-n

I HOfiOfi Жнансп Шха,