Автономный инвертор напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02M7/515 

(54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ . Изобретение огвоснгся к гфеобразова тельной технике, а именно к автономным инверторам напряжения, и может быть использовано, например, в установках регупируемово электропривода, в частности много двигательного электрогфивода, Известен автономный инвертор напряжения, содержащий по два тиристорных и диодных, моста, а также общий узел принудительной коммутации силовых тиристороВ; подключаемый к ним с помощью распределительньк тщзисторов |JLJ. Известен также аетономный инвертор напряжения, содержащий тиристорный и диодный мосты, в цепях посто$шного тока которых включены анодный и катодный узлы коммутации, обеспечивающие запирание силовых Т1фисторов J, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является автономный 2 инвертор напряжения с узлом коммутации, имеющим два дросселя в цепях постоянного токе, а также связанные с ними коммутирующие тиристоры и конденсаторы зЗ. Однако при использовании в автономном такого узла коммутации кривая выходного тока инвертора имеет прерьшистую форму, что приводит к снижению КПД, особенно при повышенной выходной частоте. Кроме того, для питания, например, двух нагрузок требуется два таких инвертора, что усложняет схему преобразовательной установки-а делом. .Цель изобретения - повыщение КПД и упрощение. Поставленная цель достигается тем, что в автономном инверторе напряжения, соцер жащем мост- силовых тщэисторов, мост обратных диодов, выводы переменного тока которых связаны с выходными выводами, а выводы постоянного тока - с входными выводами, и анодный и катодный узлы принудительной коммутации силовых тиржторов, прием анодный узел коммутации состоит из подключенного к положительному входному выводу и связанного с обшей точкой тиристоров анодной группы коммутирующего дросселя, и образованной коммутирующим конденсатором и включённым в обратном направлении коммутирующим тирисачзром последовательной ценочкИа подсоедидёнкой между положнтельньпу входным выводом и промежуточным выводом обмотки коммути рующего дросселя, а катодный узел коммутации также содержит коммутирующие т ристор и двухобмоточный дроссель, в катодном ном .узле коммутации коммутирующий тиристор, включённый в обратном направлен и первичная обмотка коммутирующего дросселя образуют последовательную депоч ку, которая подключена параллельно упомянутому коммутирующему конденсатору, вторичная обмотка этого же дросселя подключена к отрицательному входному выводу и связана с общей тошюй тиристоров катодной группы, общая точка коммутирующего тиристора JI первичной обмотки коммутирующего дросселя катодного узла коммутации связана с отрицательным вход ным вьшодом через дополнительный тири-« стор, включённый в направлении, а обмотки обоих коммутирующих дросселей расположенные в цепях постоянного тока, зашу11тированы каждая дополнительным обратным тиристором. С целью упрощения и снижения стоимости в автономный инвертор напряжения вве дено по крайней мере по одному дополнительному т иристорному и диодному мосту, которьЕ под1слючены параллельно основным Кроме того, с цачью снижения коммута ционных перенапряжений, в цепях. анодной и катодной групп тиристоров между соответствующими дросселем и общей точкой тири-гторов включены допо шити1ьные разделительные тиристоры, зашунтированные каждый симметричными ограничителями напряжения, к выводам пос-гоя.1шого тока тиристорного моста также подключен дополнительный симметричный ограничитель напряжения, а пар.аллельно коммутирую щему крнденсатору подключена последовательная цепочка, образованная токоогранич вающим резистором и симметричным огра- ништепем 1гапряжения, Для питания, например, двух нагрузок можно использовать узел коммутации, общий для .двух инверторных мостов, На чертеже приведена принцидиальная схема инвертора. Инвертор содержит общий узел 1 коммутации, а также мосты 2 и 3 обратньхх диодов и 4 и 5 силовых тиристоров, В анодном узле. :коммутации-дроссель 6, зашунтированный обратньм тиристором 7, связан с общей точкой силовых тиристоро нодной группы моста через разделительый тирютор 8, аащунтированный симметHiHbiM ограничителем 9 напряжения. В атодном узле коммутации вторичная обмотка дросселя Ю также защунтирована обратным тиристором 11 и связана с общей точкой катодов силовых тиристоров ерез разделительный тиристор 12, зашунтированный ограничителем 13. Коммутирующ е тиристор 14 и конденсатор 15 связа11ы с обмоткой дросселя 6, причем конденсатор зашунтирован резистором 16 и ограничителем 17. Коммутирующий тиристор 18 соединен с первичной обмоткой дросселя 10, которая, в свою очередь связана через тиристор 19 с отрицательным входным выводом.i Вьшоды постоянного тока тиристорных мостов защунтированы ограничителем 20. Автономный инвертор напряжения рабо тает следующим образом. Узлы коммутации служат для прерьва-. ния тока источника питания, причем часуота работыЭТИХ узлов по крайней мере на порядок вьшле максимальной выходной частоты инвертора. Частота выходного напряжения для каждого из мостов р.егупщ)уется независимо путем выбора соответствующего количества импульсов, поступающих в цепь нагрузки за период кривой выходно го напряйсения. При отпирании тиристора 19 конденса-. тор 15 заряжае-тся сначала до двойного ,напряжения источника питания 2 В , однако за счёт действия ограничительной цепи 16,, 17 напряжение на конденсаторе устанавливается на уровне 1, ,В дальнейшем при отпиранш тщзистора 14 происходит коммутация тока тиристоров анодной группы, и перезаряд конденсатора 15 до напряжения, задаваемого выбором момента отпирания тиристора7, При отпирании THpHCTdJja 18 происходит коммутация тока тиристоров катодной группы и перезаряд конденсатора 15 до напряжения, задаваемого выбором момента отпирания тиристора 11, Исходное напряжение на конденсаторе вновь восстанавливается при отпирании тиристора 19. Таким образом, ограничение роста напряжения на конденсаторе 15 на уровне 1Н позволяет повысить КПД,,а применение по крайней мере двух инверторных мостов - упростить преобразователь в случае примененш его, например, в Гч/щогодвигательном приводе. Симметричные ограничители напряжения ПОЗВОЛЯЕОТ

снизить величину пере1|апряжений в 1,5 раза.

Формула изобретения

1, Автономный инвертор напряжения, содержащий мост силовых тиристоров, мост обратных диодов, выводы перемошого тока о которых связаны с выходаыми выводами, а выводы постоянного тока - с входными вьводами, и анодный и катодный узлы принудительной коммутаиии силовых тиристоров, причём анодный узел коммутации сос-т5 тоит из подключенного к положительному входному выводу и связанного с общей точкой Т1фисторов анодной группы коммутирующего дросселя, и образованной коммутирующим взонденсатором и включённым зо в обратном направлении коммут1фующим тиристором последовательной цепочки, подсоедЕШённой между положительным входным выводом и промежуточным вьшодом об- мотки коммутирующсах дросселя, а катод-25 ный узел коммутации также содержит коммутирующие тиристор и двухобмоточный дроссель, о тличающийся т&л что, с целью повьяиения КПД, в катодном узле коммутации коммутирующий тиристор, ЧЙ1НЫЙ в обратном направлении, и первичная обмотка коммут1фующего дросселя обра; зуют последовательную цепочку, которая подключена параллельно упомянутому коммутирующему конденсатору, вторичная 35 обмотка этого же дросселя подключв1а к отрицательному входному выводу и связана с общей точкой тиристоров катодной группы, общая точка коммутирующего тиристора и первичной обмотки коммутирующего дрос-40

селя катодного узла коммутации связана с отрицательным входньм выводом через дополнительный тиристор, включённый в прямом направлении, а обмотки обоих коммутирующих дросселей, расположенные в цепях постоянного тока, зашунтированы кадая дополнительным обратным тиристором

2.Инвертор ПОП.1, отличающ и и с я тем, что, с целью упрощения и снижения стоимости, в него введено по крайней мере по одному дополнительному тиристорному и диодному мосту, которые подключены параллельно основным.

3.Инвертор по п. 1 и 2, о т л и - чающийс.я тем, .что, с целью снижения коммутационных перенапряжений, в цепях анодной к катодной групп тиристоров между соответствующими дросселем

и общей точкой тиристоров включены дополнительные разделительные тиристоры, защунтированные каждый симметричными ограничителями напряжения, к выводам постоянного тока тиржторного моста также подключен дополнительный симметричный ограничитель напряжения, а параллельно коммутирующему конденсатору подключена последовательная цепочка, образованная токоограничивающим резистором и симметричным ограничителем напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3775662, кл.Н 02 М 7/48, опублик. 27. И , 73.

2.Патент Великобритании № 12 9494 кл.Н О2М 5/52 .

3.Авторское свидетельство СССР № 264257, кгс. Н 02 М 7/515 / / Н О2 М 5/-257, 24.12.68.