Инвертор тока Советский патент 1980 года по МПК H02M7/515 

1

Изобретение относится к.электротекнике, в частности к устройствам преобразовательной техники, и может применяться во всек случаяк, где требуется преобразование постоянного напряжения в переменное синусоидальной формы.

Известен инвертор тока с параллельными конденсаторами, компенсирующим устройством реактивной мощности, тирис- торным Мостом и входным сглаживающим реактором, в которых для согласования напряжения с нагрузкой может быть установлен трансформатор .

Однако установленная мощность входящих в схему элементов сглаживающего реактора, конценсаторов, трансформатора, реакторов и тиристоров компенсирующего устройства зависит от глубины изменения входного напряжения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является инвертор тока, содержащий основной тиристорный Мост со сглаживающим реактором в цепи питания, выходами подключенный к napБичной обмотке согласующего трансформатора, ко вторичной обмотке которого подсоединены конденсаторы и тиристорно-дросс ельный компенсатор ||3.

Недостатком данного инвертора являются плохие ее массо-габаритные пока затели из-За невозможности уменьшения установленной мощности сглаживающего реактора, конденсаторов, реакторов компенсирующего устройства, трансформатора.

to

Целью изобретения является уменьшение установленной мощности элементов схемы инвертора (сглаживающего реактора, конденсаторов реакторов компенсирующего устройства, трансформатора) и улуч15шение этим самым еГо массогабаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что описанный инвертор, снабжен дополнительным тиристорным мостом, выводы по20стоянного тока которого соединены последовательно с цепью питания соновного тиристорного моста, а его вьтоды переменного тока подключены к дополнитель- но введенной обмотке согласующего тран сформатора. На фиг. 1 представлена принципиальн схема предлагаемого инвертора; на фиг. временные диаграммы, поясняющие работ инвертора . Инвертор состоит из сглаживающего реактора 1, соединенного с основным мо том на тиристорах 2-7, последовательно с которым включен дополнительный мос на тиристорах 8-13, трансформатора 14 первичная обмотка которого подключена к выходным выводам основного моста, а дополнительная - к выходным выводам дополнительного моста; к вторичной обмотке трансформатора подключены конденсаторы 15 и тиристорно-дроссельный конденсатор 16. Работа инвертора иллюстрируется диаграммами, приведенными на фиг. 2, Здесь линейные напряжения основного MocTa;(j2oib. 2Ьс и 2cbt напряжения дополнител ного моста.Одз lUsc CA выходные напряжения; 12 -rVvj - токи через тиристоры 2-13. Управляющие импульсы, подаваемые на тиристоры 8-13 дополнительного моста, неподвижны и поступают с опережением относительно соответствующих линейных напряжений на фиксированный угол 52, -6(П1П управляющие импульсы на тиристоры 2-7 основного та поступают с опережением относитепьно этих же напряжений на угол oi .который может изменяться oTOmirt . Необходимая реактивная мощность конде саторов равна Qc Qs QH PH-tgSn,aK . J - номинальная активная мощность нагрузки; шах максимальный угол опереже ния инвертора; ф,. - угод сдвига между током и . напряжением нагрузки. Уравнение (, 1) показывает, что при постоянном коэффициенте мощности нагрузки Q J, тем больше, чем больще угол тах значение которого определяется минимальным входным напряжением инвертора . В двухмостовом инверторе первая составляющая реактивной мощности конденсаторов Qg равна сумме реактивных мощностей, потребляемых, обоими инверторами. (2} где Р J активные мощности, передаваемые инверторными мостами. Активная мощность, передаваемая инвертором в нагрузку Pj-Pdi Pj.-PH ,3, Из выражения (2) видйо, что, поддерживая угол О 2 равным во всем диапазоне изменения входного напряжения инвертора, можно свести к минимуму потребление реактивной мощности дополнительным мостом. Если принять тиристоры идеальными (время восстановления запорных свойств равно нулю), тоЗ.,- О; QS О иОЗ -QS. Пля этого случая полная необходимая рюактивная мощность конденсаторов (4) Таким образом, реактивная мощность конденсаторов в предлагаемом инверторе; тока меньше, чем в инверторе с одним тиристррным мостом. Расчеты показывают, что при коэффициенте мощности нагрузки 0,8 и глубине изменения входного напряжениибгпах/(т1П рейктивная мощность конденсаторов, выраженная в относительных единицах, равна 0,92 для предлагаемого инвертора тока и 1,74 для инвертора с одним мостом, т. е. уменьшается почти в два раза. С уменьшением реактивной мощности конденсаторов на столько же сокращается и установленная мощность дросселей тиристорно-дроссельнрго компенсатора и тиристоров; Сокращение установленной мощности сглаживающего реактора проис содит за счет снижения на нем величины переменной составляк)щей напряжения. Введение в инвертор тока дополнительного тиристорного моста, работающего во всем диапазоне изменения входного напряжения с постоянным минимальным углом опережения, уменьшает установленную мощность его элементов. Технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения заключается в снижениии установленной мощности элементов инвертора тока, улучшении его массогабаритных показателей и стоимости. Эф574фективность предлагаемого инвертора тока увеличивается с ростом глубины изменения входного напряжения. Предлагаемое техническое решение эффективно для инверторов тока с любым числом фаз Формула изобретения Инвертор тока, содержащий основной тиристорный мост со сглаживающиь реактором в цепи питания, выходами подключенный к первичной обмотка согласующего трансформатора, ко вторичной обмотке которого подсоединены конденсаторы и тиристорно-дроссельный компенсатор, отличающийся тем, что,с целью улучшения массо-габаритных рока2зателей за счет уменьшения установленной мощности его элементов, он снабжен дополнительным тиристорным мостом, выводы постоянного тока которого соёди- нены последовательно с цепью питания , основного,тиристорного моста, а его выводы переменного тока подключены к дополнительно введенной обмотке согласующего трансформатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР :№ 321641, кл. Н О2 М 7/515, 1970. i 2, Авторское свидетельство СССР N 387486, кл. Н О2 М 7/515, 1970. 3. Ковалев Ф. И. и др. Стабилизированные инверторы с синусоидальным выходным напряжением. М., Сергия, 1970.

Фаг. 1