Инвертор Советский патент 1980 года по МПК H02M7/515 

V .. Устройство отиосится к области электротехники и может быть использовано для т еобразоваиия энергии постоянно1х ,тока на входе в энергию переменного тока на выходе. Известно устройство для преобразования электроэнергии . Устройство содержит источник энергии постоянного тока, к одному из полюсов которого подключена первичная обмОтка секционного трансфсрматора. Начало и конец этой обмотки соединены с управляемыми вентилями. Параллельно первичной обмотке включен коммутйрующнй кон де1нсатсф. Ко втс зичной обмотке tpaHccjiqp матора подключена нагрузка. Для предот ашения быстрого нарастания тока через коммут1фующий конденсатор и его переааряяв в устройстве имеется реактор с двумя обмотками: рабочей и подмагничивания. Рабочая обмотка подключена между общей точкой соединения управляе-, мых вентилей н другим полюсом источника питания. Для обмотки подмагничнвания необходим дополнительный источник питания. Недостатком устройства является то, что для обеспечения нормальной работы устройства необходимо наличие обмотки подмагничивания, подключение которой влечет увеличение массо- габаритных показателей, а также требуется дополнительный регулируемый источник тока для ее питания. Известно также устройство 2, содержащее источник энергии постоянного тока, к одному из полюсов которого подключень первичные обмотки двух секционных TpaHc4)qpMaTOpoB, соединенных между собой параллельно. Начала и концы первичных обмоток каждого трансформатора соединены с управляемыми вентилями. Параллельно первичной обмотке каждого трансформатора подключен коммутирующий конденсате. Вторичные обмотки трансформаторов соединены последовательно н подключены к нагрузке. В устройстве имеются два реактсч а, содержащие , рабочие обмотки и обмотки подмагничивания. Рабочие обмотки реакторов подключены между общей точкой соединения управляемых вентилей и другим полюсом ис1;очника питания. Для каждой обмотки подмагничивания необходим дополнительный источник питания. В устройстве переменное напряжение на нагрузке является геометрической сум мой двух инвертированных напряжений и, таким образом, оно может плавно регул)фоваться от нуля до максимального зна чения по мере изменения угла между этими напряжениями. Недостатком устройства является наличие двух реактс ов с обмотками подмагничивания, требующих дополнительных источников питания. Все это увеличивает массо-габаритные пс $:азатели устройства. Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является инвертор aQ, содержащий источник энергии постоянного тока, к одному из полюсов которого подключены первичные обмотки двух секционных трансформаторов, соединенные между собой параллельно. Начала и. концы первичных обмоток трансформатора соединены с управляемыми вентилями. Параллельно первичным обмоткам трансформаторов включены коммутирующие конденсаторы. В устройстве имеются два коммутирующих реактора, подключенных между общими точками управляемых вентилей и другим псшюсом источника питания.. К недостаткам данного устройства отйосится то, что имеется два коммутирующих реактора, что приводит к увеличению массо-габаритных показателей, а также мало эффективно используются магнитные свойства сердечников реакторов. Целью 1федлагаемого изобретения является улучшение массо-габаритных пока зателей. Указанная цель достигается тем, что в инверторе, содержащем две преобразовательные ячейки, состоящие каждая из щунтированной коммутщэующим конденсатором секционной первичной обмотки трансформатора, средняя точка котчрой соединена с одним входным выводом, а концы через тиристоры и обмотку дроссе ля - .с другим входным выводом, подклю ченным через диоды к точкам соединения секций указанной первичной обмотки, пр чем вторичные обмотки трансформаторов ячеек соедииены последовательно и подключены к выходным выводам, обмотки дросселей выполнещ. магнитосвязанными и включены встречно-параллельно между собой. Схема инвертора представлена на чертеже. Устройство содержит источник 1 питания и два трансформатора 2 и 3. Трансформатор 2 содержит первичную обмотку 4, выполненную секдиоцной, и вторичную обмотку 5. Трансформатор 3 также содержит первичную обмотку 6, выполненную секционной, и вторичную обмотку 7. Первичные обмотки 4 и 6 соединены между собой параллельно и подключены к положительному выводу источника 1 питания средними выводами обмоток трансформаторов. Вторичные, обмотки 5 и 7 соединены между собой последовательно я подключены к нагрузке 8. Начало и конец первичной обмотки 4 соединены с тиристорами 9 и 1О, а параллельно подключен коммутирующий конденсатор li. Начало и конец первичной обмотки 6 соединены с Т1фисторами 12 и 13, а параллельно подключен коммутирующий конденсатор 14. Тиристоры включаются поочередно при подаче управляющих импульсов. Коммутирующие конденсаторы 11 и 14 осуществляют коммутацию ранее проводящего тиристора. К точкам соединения секций первичной обмотки 4 трансформатора 2 подключены диоды 15 и 16. К точкам соединения секций первичной обмотки 6 трансформатора 3 также подключены диоды 17 и 18. Диоды служат для возврата реактивной энергии, накопленной в индуктивной нагрузке и реактивных коммутирующих элементах. В устройстве имеется дроссель 19 с двумя рабочими обмотками 20 и 21, которые подключены .встречно-параллельно между собой. Рабочая обмотка 20 подключена между общей точкой соединения, катодов тиристоров 9 и 10 и отрицательным выводом источника 1 питания. Рабочая обмотка 21 подключена между общей точкой соединения катодов тиристоров 12 и 13 и отрицательным выводом источника 1 питания. Работа устройства осуществляется следующим образом. Пусть в некоторый момент времени испючен TiipHCTOp 9, при этом ток про- . текает по обмотке 20 от начала к концу. S следующий момент времени включается тиристор 12, при этом ток протекает по обмотке 21 в том же направлении, что и ток в обмотке 20. Далее включается тиристор 10, в следующий момент времеш1 включается тиристор 13, после чего процессы повторяются. Поскольку обмотки 20 и 21 включены встречнопараллельно относительно друг друга, а ток в них тфотекают в од но м направлении, то в м менты коммутаций тиристоров происходит процесс перемагничивания дросселя 19. Таким образом, к моменту коммута ции управляемых вентилей сердечник дросселя 19 всегда находится в перемагниченном состоянии, что обеспечивает устойчивую работу инвертора (как и в случае с обмоткой подмагничивания) Формула изобретения Инвертор, содержащий две преобразовательные ячейки, состоящие, каждая из шунтированной коммутирующим конденсатором секционной первичной обмотки трансформатора, средняя точка которой соединена с одним входным выводом, а концы через тиристоры и обмотку дросселя - с другим входным выводом, подключенным через диоды к точкам соединения секций указанной первичной oб yютки, причем вторичные обмотки трансформаторов ячеек соединены последовательно и подключены к выходным выводам, о тличающийся тем, что, с целью улучшения массо-габаритных показателей, обмотки дросселей ячеек выполнены магнитосвязанными и включены встречно-параллельно меяоду собой. Источники инфс мации, принятые во внимание при экспертизе 1.Аранчлй Г. А,, Жемеров Г. Г,,Эпштейн И. И. Тиристорные преобразователи частоты для регулируемых электроприводов. Энергия, 1968, с, 69, фиг. 4-1в. 2.Бедфорф Б. и Хофт Р. Теория автономных инверторов. Энергия, 1969, с. 197, фиг. 6-176. 3.Реферативный научно-технический сборник Электротехническая промышленность, серия Преобразовательная техника, выпуск 8 (55), 1974, обзорная информация И. А. Твердова, статья Автономные инверторы на Т1фисторах фирмы ЕСВ (США), с. 26, рис. 3.