Тиристорный инвертор с нулевымВыВОдОМ пЕРВичНОй ОбМОТКи ТРАНСфОРМАТОРА Советский патент 1981 года по МПК H02M7/515 

I

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к устройствам для преобразования постоянного напряжения одного уровня, преимущественно в постоянное напряжение другого уровня с гальваническим разделением входа и выхода, при устойчивости к короткому замыканию выходного напряжения. Устройство может применяться, в частности для электропитания в электроэнергетических системах.

Известны схемы инверторов, выполненные с двумя тиристорами,которые с заданной тактовой частотой работают на трансформатор, с которьак они связаны по двухполупериодной выпрямительной схеме со средней точкой. Запуск тиристоров происходит посредством запускающих импульсов от блока управления. Гашение происходит при запуске дополнительного тиристора,причем гашение обеспечивает обратное на. пряжение коммутир ующего конденсатора р. .

Недостаток этих схем состоит в том, что при гашении возникают высокие перенапряжения на активных элементах схемы, на которые они

должны быть соответственно расчитаны, а также в том, что при -увеличений нагрузки инвертора, в частности при коротком замыкании во вторичной цепи трансформатора, процесс коммутации не гарантирован. Коммутация также не обеспечивается, когда возникает нарушение в системе управления. В случаях, при которых коммутация нарушена и оба тиристора выгорают, возникает короткое замыкание по питанию.

Известен также инвертор с колегбательным контуром для обеспечения

5 устойчивого при нагрузках постоянного напряжения. Схема собрана на двух тиристорах, которые соединены последовательно с питающей сетью, причем параллельно к одному тирис0тору подк.лючена схема из последовательно соединенных конденсатора и обмотки трансформатора. Тиристоры запускаются попеременно от блока управления, причем в качестве дат5чика фактической величины для регулирования напряжения служит вторичное напряжение, или напряжение отдельной обмотки трансформатора. Положительное регулирующее напряже0ние обеспечивает снижение частоты

ерий запускающих импульсов для иристоров в соответствии с величиой этого регулирующего напряжения, а отрицательное регулирующее напряение приводит к увеличению частоты серий импульсов, за счет чего выход- с ное напряжение стабилизируется на заданном уровне. Ограничение тока короткого замыкания осуществляется посредством ограничения частоты запуска, которая определяется динамичес- .Q кими свойствами тиристоров. Гашение тиристоров происходит автоматически при понижении протекающего через них тока ниже величины их тока удержания Г2 .

Недостаток этого инвертора с коле- бательным контуром состоит в том, что при неточном процессе гашения или при неточном запуске напряжение питания замыкается накоротко через оба тиристора.20

Известна также структурная схема инвертора с нулевым выводом первичной обмотки трансформатора и разделяющими вентилями. Каждое плечо инвертора образовано посредством двух 25 последовательно соединенных разделяющих вентилей, точки соединения которых связаны между собой через конденсатор. Вторичная обмотка трансфорМатора образует выход инвер- тора ГЗ .

Недостаток данного инвертора заключается в том, что он обладает малой надежностью в эксплуатации, так как вероятность его опрокидывания достаточно высока и в принципе зависит от нагрузки.

Цель изобретения - повыщение надежности эксплуатации посредством уменьшения вероятности его опрокидывания.40

Названная цель достигается за счет того, что тиристорный инвертор снабжен вторым конденсатором,который включен последовательно с первым между точками соединения вентилей 5 плеч, причем точка соединения конденсаторов присоединена к нулевому выводу первичной обмотки трансформатора, второй вентиль каждого плеча выполнен также управляемьом, а к вторичной еп обмотке трансформатора присоединен дополнительно введенный третий конденсатор.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема тиристорного инвертора;

,- 55 на фиг. 2 - принципиальная блок-схе ма системы управления.

Принципиальная схема т,иристорного инвертора, представленндя на фиг.1, содержит трансформатор 1 с нулевым выводом (0) его разделенной на две 0 части 2 и 3 первичной обмотки. Каадое плечо инвертора образовано тиристорами 4-7, соединенными последовательно по два, а точки соединения этих пар тиристоров связаны между собой

через два последовательно соединенных конденсатора.8 и 9, причем точка соединения конденсаторов присоединена к нулевой точке О первичной обмотки трансформатора 1. Между нулевым выводом и точкой соединения тиристоров 4 и 6 обоих плеч включен источник 10 тока, последовательно с которым соединен дроссель 11. Трансформатор 1 снабжен, кроме того, вторичной обмоткой 12 и при необходимости дополнительной обмоткой 13, причем к последней подсоединен дополнительно введенный третий конденсатор 14. На фиг. 2 представлена принципиальная схема управления тиристорами инвертора. К вторичной обмотке 12 трансформатора 1 подключен фильтр 15 для выпрямления и фильтрации выходного напряжения, а к нему - регулятор 16, который связан с блоком 17 запуска, выходы которого присоединены к первичным обмоткам импульсных трансформаторов 18 и 19, каждый из которых снабжен двумя вторичными обмотками. Вторичные обмотки импульсного трансформатора 18 подключены к управляющим электородам и катодам вентилей 5 и 6 а вторичные обмотки импульсного трансформатора 19 - к управляющим электродам и катодам вентилей 4 и 7

Схема тиристорного инвертора, с точки зрения работы, подразделяется на 4 частичных электрических, контура т.е. на два контура 4-8-10-11 и 6-9-10-11 заряда и два контура 8-5-2 и 9-7-3 разряда. Передача энергии происходит посредством взаимного заряда и разряда конденсаторов 8 и 9, которые работают на трансформатор 1 с нулевым выводом. Запуск вентилей 4-7 происходит при помощи запускающих импульсов, которые образуются в блоке 17, и через импульсные трансформаторы 18 и 19 подводятся к управляемым вентилям в логически правильном сочетании. Управление контурами заряда и разряда происходит соответственно первый рабочий такт: контур 4-8-10-11 заряда и контур 9-7-3 разряда; второй рабочий такт: контур заряда 6-9-10-11 и контур 8-5-2 разряда.

Схема рассчитана так, что перед началом нового рабочего такта предыдущий такт окончен, так что тирисТоры гасятся предыдущим рабочим тактом Регулирование тиристорного инвертора при изменении нагрузки происходит посредством взаимодействия функциональных групп 15,16 и 17.

С предлагаемыми тиристорными инверторами возможно существенно повысить надежность в эксплуатации и не допустить потерь в аварийных режимах, которые получились бы при оказе тиристорного инвертора. Кроме того, такой инвертор позволяет вы