Однофазный инвертор Советский патент 1980 года по МПК H02M7/515 

. (54) ОДНОФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования энергии постоянного тока на входе в энергию переменного тока на выходе. Известно устройство для преобразования электроэнергии, содержащее источник энергии постоянного тока, к одному из полюсов которого подключена первичная обмотка секционного трансформатора по нулевой схеме. Начало и конец первичной обмотки соедИ йены с управляемыми вентилями. Парал лельно первичной обмотке включен ком мутирующий конденсатор. Ко вторичной обмотке трансформатора подключена на грузка. Для предотвращения быстрого нарастания тока через конденсатор и его перезаряда в устройстве имеется реактор с двумя обмотками: рабочей и обмоткой подмагничивания. Рабочая обмотка подключена между общей точкой соединения управляемых вентилей и другим полюсом источника питания 11 Недостатком этого устройства явлЯ ется значительная величина коммутиру ющего конде 1сатора, особенно при пониженных значениях питающего напряжения. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является Ьд1Е|офазный тиристорный ин- . вертор, содержащий источник постоянного тока, к одному полюсу которогр подключена первичная обмотка секционного трансформатора по нулевой схеме. Вторичная обмотка соединена с нагрузкой, К началу и концу первичной обмотки подключены последовательные цепи из разделительных диодов и управляемых вентилей. Одноименные электроды управляемых вентилей объединены и к ним подключен дроссель, связанный с другим полюсом источника питания. К средним отводам секционной обмотки трансформатора подключены диоды, другим выводом соединенные с другим полюсом источника питания. В устройстве имеется коммутирукздйй конденсатор, подключенный параллельно первичной обмотке трансформатора между общими точками соединения электродов разделительных диодов и управляемых вентилей 2. Недостатком этого инвертора является значительная величина коммутирукицего конденсатора, особенно при пониженных значениях питающего апряжения.

цель изобретения - улучшение энергетических показателей.

Для достижения поставленной цели в однофазном инверторе, содержащем трансформатор, первичная обмотка которого выполнена секционной и подключена средним выводом к положительному входному выводу, а KOHuaMH к отсекакадим диодам, последЬйафёльно с каждым из которых включен тиристор причем катоды последних объединены и через дроссель подключены К отрицательному входному выводу, связанно через диоды с точками соединени секций указанной первичной обмотки трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к выходным выводам а между точками соединения диодов с тиристорами включен коммутирующий конденсатор, трансформатор снабжен дополнительной вторичной обмоткой, подключенной параллельно коммутирующему конденсатору.

Схема инвертора представлена на чертеже.

Устройство содержит источник 1 постоянного тока, к положительному выт воду которого подключена по нулевой схеме первичная обмотка 2 трансформатора 3, разделенная на секции 4-7. Силовые тиристоры 8 и 9 соединены анодами с первичной обмоткой 2 трансформатора 3 через отсекающие диоды 10 и 11 и включаются поочередно при подаче по определенному алгоритму управляющих импульсов от системы управления. Коммутирующий конденсатор 12 включен между анодами тиристоров 8 и 9, параллельно ему подсоединена дополнительная обмотка 13, которая заряжает коммутирующий конденсатор 12 до оптимального допустимого напряжения. Наличие диодов 10 и 11 делает работу инвертора более устойчивой, так как при случайном насыщении транформатора 3 они препятствуют разряду коммутирующего конденсатора 12, который выключает ранее проводящий тиристор и после его запирания подде рживает на нем в течение определенного времени отрицательное напряжение. К отрицательному выводу источника питания подключен дроссель 14, который препятствует мгнЬвенному перезаряду конденсатора 12. Кривая выходного напряжения формируется на вторичной обмотке 15 трансформатора 3, к которой подключена нагрузка 16 К промежуточным отводам первичной обмотки 2 трансформатора 3 подключены диоды 17 и 18, через которые в источник 1 питания происходит возврат реактивной энергии, накопленной в индуктивной нагрузке и реактивных элементах инвертора.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Пусть в некоторый момент времени импульсы управления поступают на тиристор 8, тогда плюс источника 1 питания прикладывается к секциям 4 и 5 первичной обмотки 2. Конденсатор - 12 заряжается в точках (а) - минус, а точке (б) - плюс до величины удвоенного напряжения источника 1 питания, в следующий момент времени поступает импульс управления на тиристор 9. Конденсатор 12, разряжаясь в

контуре, образованном двумя проводящими тиристорами, выключает тиристор 8, после чего начинается перезаряд коммутирующего конденсатора 12 до напряжения противоположной полярности, и в момент прихода очередного импульса управления на соответствующий тиристор, процессы в устройстве повторяются. Следовательно, путем поочередного переключения

0 тиристоров 8 и 9 на вторичной обмотке 15 трансформатора 3 получаем переменное напряжение. Дополнительная обмотка 13 заряжает коммутирующий конденсатор 12 до оптимального допустимого напряжения, что позволяет

эффективно использовать коммутирующий конденсатор 12 по напряжению и повысить коммутирующую способность инвертора.

Подключение дополнительной обмотки трансформатора к коммутирующему конденсатору позволяет увеличить зарядное напряжение на нем, и, следовательно, повысить коммутационную способность, которая пропорциональна квадрату амплитуды напряжения на конденсаторе, а также она позволяет эффективнее использовать коммутирующий конденсатор по напряжению и тем 0 самым снизить массогабаритные показатели инвертора.

Формула изобретения

Однофазный инвертор, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого выполнена секционной подключена средним выводом к положительноМУ Входному выводу,а концами - к отсёкайщим диодам, последовательно с каждым из которых включен тиристор, причем катоды последних объединены и через дроссель подключены к отрицатёльному входному выводу , связанному через диоды с точками соединения секций указанной первичной обмотки трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к выходным выводам, а между точками соединения диодов с тиристорами включен коммутирующий конденсатор, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, трансформатор снабжен дополнительной

вторичной обмотк.м, по.цключониой пауаллельно коммутирующему конденсатоРУ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Советское радио, 1969, с. 282,

фиг. У 16..