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

(54) АВТОНОМНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной текняке. Известен ряд схем одномостовых инве торов, в которых сброс избыточной реактивной энергии осуществляется посредст вом вентилей встречно-параллельного вклю чения l. С применением управляемых встречнопараллельных вентилей во время бестоковой паузы к прямым вентилям прикладывается большое обратное напряжение При отпирании встречных вентилей это напряжение становится очень малым по величине. Время работы встречнь1х вентилей составляет большую часть времени, предоставляемого для восстановления управляемоста, что ограничивает частотньШ . диапазон данной схемы. Известны схемы инверторов с рекуперацией энергии, запасенной коммутирук пшми индуктивностями в фильтровые конденсаторы, замженные до напряжшия пи(Тания 2 и 3, Однако ограничение напряжения на эл&MQiTax схемы недостаточно н сохраняется значительная зависимость ето от вехшсчины и характера нагрузки. Наиболее близким к предлагаемому является инвертор, содержащий подключе ные ко входу через пары фильтровых дросселей тиристорный мост с узлом коммутации и последовательную цепь, состоящую из основных фильтровых конденсаторов коммутирующего дросселя и выходных выводов, дополнительные фильтровые конденсаторы подключены к общей точке соответствующей пары фильтровых дросселей последовательно с основными, и диоды, соединяющие указанные общие точки конденсаторов с соответствующими общими точками пар дросселей 4, Это схема, в которой ограничение напряжения на коммутирующей индуктивностаг происходит на уровне половины напряжения на элементах схемы. Недостаток схемы заключается в том, что, в ней осуществляется, ограничение напряжения на нагрузке только в положител ный полупериод, что обеспечивает устойчивую работу инвертора лишь при высокодобротном нагрузочном контуре и не обес печивает устойчивой работы при низкой добротности нагрузочного контура (а ниэкодобротная нагрузка встречается в ряде электрических установок), что снижает надежность работы преобразовательной установки. Цель изобретения - повышение надежности инвертора. Указанная цель достигается тем, что инвертор, содержащий связанные со входными выводами через пары фильтровых дросселей тиристорный мост с узлом коммутации и последовательную цепочку из двух основных фильтровых конденсаторов, коммутируют о дросселя и выхоцньо выводов, два дополнительных фильтровых конденсатора, каждый из которых подключен к общей точке соответствующей пары дросселей последовательно с основным фильтровым конденсатором, диоды, включенные каждый между общей точкой пары дросселей и точкой соединения осно ного и дополнительного фильтровых конде саторов, дополнительный вентиль, анод которого подключен к точке соединения коммутирующего дросселя с одним из выходных выводов, а катод связан с фильтровыми дросселями, подключенными к положительному входному выводу, снабжен дополнительными дросселями и вспомогательной цепочкой из диода и дросселя, вкл:оченной между точкой соединения ком мутирующего дросселя с одним из выход ных выводов и катодной группой моста, в качестве дополнительного вентиля испо зован диод, катод которого соединен с об щей точкой пары дросселей, а дополнител ные дроссели включены последовательно с каждым диодом. На чертеже представлена схема инвер тора. Инвертор содержит тиристоры 1-4 моста инвертора, дроссели 5-8, коммутирующий конденсатор 9, коммутируЕощий дроссель 10, нагрузку 11, основные фильтровые конденсаторы 12 и 13, дополнительные фильтровые конденсаторы 14 и 15, дополнительные дроссели 16-18, вспомогательный дроссель 19, диоды 20 и 21. цепей рекуперации энергии, запагсенной в коммутирующих элементах, дополнительный диод 22 ограничения на- . пряжения на нагрузке, вспом№ательный ДИОД 23 ограничения напряжения на нагрузке и фильтровые дроссели 24-27. Инвертор работает следующим образом. При отпирании в первом такте тиристоров 1 и 4 тис протекает по контуру 15-9-8-4-13-11-10-12-1. Во второй части полупериода протекания тока, когда напряжение на коммутирующем дросселе 10 принимает полярность, противоположную показанной на чертеже, и становится оавным напряжению на конденсаторах 14 и 15 открываются диоды 20 и 21 и ток течет по контуру 10-16-20-14-11-10 и 10-15-21-18-11-10. При этом ток через мост быстро прйсращается и перезаряд конденсатора 9 ограничивается на заданном уровне. Запас энергии в дросселе 1О расходуется в нагрузке и на подзаряд конденсаторов 14 и 15. При открывании во втором такте вентилей 2 и 3 ток протекает по контуру 26-9-7-3-13-И-1О-12-2. Далее процессы в инверторе протекают аналогично предыдущему такту. Если напряжение на нагрузке имеет полярность, указанную на чертеже, а его текущее значение оказывается больше напряжения на конденсаторе 14, открывается ся вентиль 22 и течет ток ограничения напряжения на нагрузке по контуру 1117-22-14-11, который прекращается, когда указанные условия перестают выполняться. При протовоположной полярности напряжения на нагрузке, когда величина его превосходит напряжение на конденсаторе 13, открывается вентиль 23 и те чет ток ограничения напряжения на нагрузке по контуру 11-г13-19-2 3-11, который прекращается в случае прекращения выполнения указанных условий. Таким образом, в имеется двухстороннее ограничение напряжения на нагрузке, что более эффективно по сравнению с известным и позволяет расширять номенклатуру нагрузок, при условии устойчивой работы инвертора, т. е. более широко применять статические преобразователи частоты в народном хозяйстве, Так как сброс излишней элостромагнитной энергии с коммутирующего дросселя осуществляется через нагрузку, то улучшается использование оборудования инвертора. Вместе с тем схема содержит меньшее количество элементов, что делает инвертор более надежным в работе и снижает стоимость устанавливаемого оборудования- на 10-12%.

формула иэобрвтения

.Автономный последовательный инвертор, содержаишй связанн,ые со входными выводами через пары фильтровых дросселе гиристорный мост с узлом коммуташш и последовательную цепочку из двух основных фильтровых конденсаторов, коммутирующего дросселя и вькодных выводов, два дополнительных фильтровых конденсатора, каждый из которых подключен к общей точке соответствующей пары фильтровых дросселей последовательно с основным фильтровым конденсатором, диоды, включенные каждый между общей точкой пары дросселей и точкой соединения ооновнотО и дополнительного фильтрювых конденсаторов, дополнительный вентиль, ансд которого подключен к точке соединения коммутирующего дросселя с одним из выходных выводов, а катод связан с фильтровыми дросселями, подключенными к положительному входному выводу, отличающийся , что, с целш) повышения надежности, он снабжен дополнительнымн дросселями и вспомогатеной цепочкой из диода и дроссел:я, включенной между точкой соединения коммутирующегр дросселя с одним из выходны выводов и катодной группой моста, в качестве дополнительного вентиля использован диод, катод которого соединен с общей точкой пары дросселей, а дополнительные дроссели включены последовательно с каждым диодом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 270870, кл. Н 02 Р 13/18, 1968.

№ 610266. кл. Н 02 М 7/515, 1976.

«М

IQ

«о

00