Последовательный автономный инвер-TOP Советский патент 1981 года по МПК H02M7/515 

(54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

12 с компенсирующим конденсатором 13, также контур, состоящий из послеовательно соединенных дросселя 14 конденсатора 15, подключенный через ильтровые дроссели 1б и 17 к источику питания. К о,бщей точке соединеия дросселя 14 и конденсатора 15 подключены катоды диода 18 и дополнительного диода 19, входы которых объдинены через коммутирующий дроссель 11, к отводу которого подключен спомогательный диод 2(д прлнит ельный дроссель 21, включенный между одним выводом компенсирующего конденсатора 13 и нагрузки 12, вторые выводы которых подсоединены к отрицательному полюсу источника питания.

Устройство работает следующим образом.

Схема инвертора работает в двухтактном режиме, характеризующемся поочередной работой пары тиристоров 1и4и2иЗ,а каждый такт , для удобства анализа работы инвертора, разбивается на 4 интервала.

Первый такт. Интервал I. Управляющими импульсами отпираются тиристоры 1,4 и по контурам 9-4-8-13-21-11-20-5-7-9 и 9-4-в-12-11-20-5-1-9 протекает импульс тока перезаряда коммутирующего конденсатора 9. При этом через нагрузку 12 ток протекает снизу вверх. В момент равенства напряжений на части коммутирующего дросселя ll и на разделительном конденсаторе 10 вспомогательный диод 20 закрывается.

Интервал П. Дальнейший перезаряд коммутирующего конденсатора 9 сопровождается током контура 10-5-1-9-4-8-.13-21-11-10 и 10-5-1-9-4-8-12-11-10, протекая через нагрузку снизу вверх. С переходом тока коммутирующего контура через амплитудное зна-. чение напряжение на коммутирующем дросселе 21 меняет полярность, и, в момент равенства его сумме падения напряжения на индукторе и йапряжения источника питания, открывается диод18. Ток коммутирующего контура резко спадает до нуля.

Интервал /у/. Избыток реактивной энергии, запасенной Б электромагнитном поле коммутирующего дросселя 11, рассеивается на дополнительном конденсаторе 15 и нагрузке 12. Ток возврата реактивной энергии протекает по контуру 11-18-1 -12-11 и 11-10-15-13-21-11, причем через нагрузку снизу вверх.

Интервал 1У..Бестоковая пауза моста инвертора, которая длится до включения тиристоров 2 и 3. При этом ток заряда разделительного конденсатора 10 обеспечивает протекание тока через нагрузку 12 сверху вниз.

Второй такт. Интервал 1.Управляющими импульсами отпираются тиристоры 2,3, и по контуру 9-3-,7-13-21-11-20-6-2-9 и 9-3-7-12-«-20-6-2-9 протекает импульс токаперезаряда коммутирующего конденсатора 9. При этом через нагрузку 12 ток протекает снизу вверх. В момент равенства напряжений на части коммутирующего дросселя и и разделительного конденсатора 10 диод 20 закрывается.

Интервал П. Дальнейший перезаряд коммутирующего конденсатора 9 сопровождается током контура 10-6-2-9-3 -12-11-10 и 10-6-9-3-7-13-21-11-10, протекая через нагрузку снизу вверх. С переходом тока коммутирующего контура через амплитудное значение напряжение на коммутирующем дросселе

5 11 меняет полярность, и, в момент равенства его сумме падения напряжения на нагрузке и напряжения источника питания, открывается диод 18, вызывающий резкое спадение тока коммутирующего контура до нуля.

Интервал in. Избыток реактивной энергии коммутирующего дросселя 11 рассеивается на дополнительном конденсаторе 15 и нагрузке 12. Ток возврата реактивной энергии протекает по контуру 11-18-15-13-21-11 и 11-18-15-12-11, обходя нагрузку снизу вверх.

Интервал 1У. Бестоковая пауза моста инвертора, которая длится до

0 включения тиристоров 1,4 и одновременный подзаряд разделительного конденсатора 10, обеспечивающий протекание тока через нагрузку 12 сверху вниз.

о в дальнейшем все описанные электромагнитные процессы повторяются. Устойчивая работа инвертора на нагрузки, превышающие по величине

0 некоторую критическую, обеспечивается введением диода 19 и дросселя 21.

Уровень ограничения напряжения на нагрузке 12 определяется разностью напряжений компенсирующего конденсатора 13 и дросселя 21. Как только напряжение компенсирующего конденсатора 13 становится равным напряжению источника питания, до которого заряжен дополнительный конденсатор

Q 15, открывается дроссель 14 и происходит сброс избыточной энергии нагрузки 12.

Такой способ ограничения напряжения нагрузки позволяет расширить нагрузочный диапазон инвертора, не ухудшая при этом условий работы силовых вентилей.

Кроме того, для повышения эффективности ограничения перенапряжений 0 на элементах инвертора, работающего в режимах, близких к короткому замыканию, коммутирующие дроссели, включенные последовательно с тиристорами, выполнить в виде нелинейных ин5 дуктивностей.

Формула изобретения

Последовательный автономный инвертор по авт.св. 714599, о т л йчающийся тем, что, с целью повыиения надежности/ между дополнительным диодом и точкой соединения дросселя с целью нагрузки включен дополнительный дроссель, причем точка соединения последнего с дополнительным диодом связана с катодной группой моста через компенсирующий конденсатор, а последовательно с тиристорами моста включены нелинейные дроссели.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 714Ь99,кл. Н 02 М 7/515,12.04,78.