Инвертор тока Советский патент 1981 года по МПК H02M7/515 

(54) ИНВЕРТОР ТОКА

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может найти примененне в автономных источг никак питания для преобразования постоянного тока в переменный. Известны автономные инверторы тока, выполненные по нулевым или полумостовым схемам на основе однофазного трансформатора, концы первичной обмотки которого подключены через ти ристоры к одному из входных выводов инвертора, а средняя точка -через входной дроссель ко второму его вход ному выводу. Для коммутации тиристоров в этих схемах используются различные узлы принудительной коммутации, установленные на первичной ил втор ичной стороне трансформатора DD иГ23. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является инвертор тока, содержащий силовой тран форматор, силовые тиристоры, коммути рующий узел - конденсатор и сглаживающий дроссель. Инвертор выполнен по нулевой двухполупериодной схеме З}. Двухполупериодный режим работы трансформатора приводит к завышению установленной мощности трансформатора и тиристоров, а обмотка трансформатора должна быть выполнена с нулевым выводом. Это усложняет инвертор. Цель изобретения - упрощение и снижение установленной мощности оборудования. Поставленная цель достигается тем, что в инверторе тока, содержащем силовой трансформатор, выводы первичной обмотки которого связаны с первым входным выводом через силовые тиристоры, узел принудительной коммутации, связанный с силовыми тиристорами, и сглаживаюв(ий дроссель, обмотки его размещены раздельно на двух стержнях трехстержневого магнитопровода, а выводы первичтой обмотки

силового трансформатора связаны со входным выводом через соответствующие обмотки сглаживающего дросселя.

На чертеже приведена принципиальная схема инвертора.

Инвертор содержит трансформатор 1 с обмотками 2 и 3, тиристоры 4 и 5, вхддной дроссель 6 с обмйтками 7 и 8 и магнитопроводом 9 и коммутирующий конденсатор 10;

Концы первичной обмотки 2 трансформатора 1 подключены к одному из входных выводов инвертора через тиристоры 4 и 5, а ко второму выводу через обмотки 7 и 8 дросселя 6, размещенные на двух крайних стержнях общего трехстержневого магнитопровода 9. Коммутирующий конденсатор 10 под чен параллельно концам одной из обм трансформатора, йапример первичной 2, а концы вторичной обмотки 3 тра форматора 1 образуют выходные выво инвертора. В установившемся режиме работы инвертора на тиристоры 4 и 3 подаются поочередно отпирающие импульс Запирание их осуществляется также очередно с помощью ком1 1утирующего денсатора 10. Обмотки 7 и 8 входного дросселя размещены на разных стержнях общего магнитопровода 9 в направлении совпадения создаваемыми ими потоко от входного тока. В них обеспечивается непрерывный режим протекани тока за счет существующего между : ними магнитного сцепления и большо собственной индуктивности. Поэтому при отпирании любого из тиристо ров 4 и 5 образуется по два параллельных контура протекания входного тока. При работе тиристор образуются первый контур : входные выводы, обмотка 7 дросселя 6 тиристор 4, второй контур : входные выводы, обмотка 8 дросселя 6, обмотка 2 трансформатора 1 (в направлении согласно стрелке),тиристор 4. . При работе тиристора 5 образуются первый контур : входные выводы, обмотка 7 дросселя 6, обмотка 2 трансформатораI (в направлении, обратном стрелке); второй контур : входные выводы, обмотка 8 дросселя 6, тиристор 5.

При достаточно большой собст , венной индуктивности обмоток 7 и 8 и сильной магнитной связи между ними можно считать, что входной ток

5 инвертора делится между ними пополам и протекает на каждом интервале проводимости тиристоров 4 и 5 либо через первичную обмотку 2 трг нсформатора и работающий тиристор,

10 трансформируя энергию во вторичную обмотку 3 трансформатора, либо непосредственно только через работающий тиристор, обеспечивая в соответствующей обмотке (ив самом ,

J5 дросселе) накопление электромагнитной энергии, рассеиваемой в Harpv3Ke.

Следовательно, при поочередном отпирании-запирании тристоров 4 и 5 направление тока, протекающего через обмотку трансформатора. меняется через каждый полупериод, на выходных выходах инвертора формируется переменное напряжение, близ коепо форме к синусоидальному за счет фильтрующего действия коммутирующего конденсатора. Это переменное напряжрние прикладывается и к последовательно соединенным обмоткам 7 и 8, вызывая в них ток, а соответственно, и магнитные потоки в обмоточных стержнях магнитопровода 9 входного дросселя 6, направленные встречно друг по отношению к другу. При отсутствии среднего безобмоточного .стержня магнитопровода 9 эти потоки будут взаимно компенсироваться, а суммарная индуктивность обмоток 7 и 8 окажется близко i к нулю. Следовательно, по переменному напряжению первичная об мотка 2 трансформатора 1 и коммутирующий конденсатор 10 окажутся закороченными только на активное сопротивление дросселя 6. Однако благодаря наличию в магнитопроводе 9 входного дросселя 6 дополнительного безобмоточного стержня эти потоки, замыкаются через него, как через магнитный шунт, создавая как бы два независимых магнитопровода для обмоток 7 и 8 по отношению к переменному напряжению инвертора. При этом суммарная индуктивность дрост сельных полуобмоток оказывается равной сумме их индуктивностей с учетом влияния магнитопровода 9, т.е. вполне достаточной для ограничения протекающего через них переменного тока до тр е буемо го уро в ня. 5 Благодаря двухтактному режиму ты трансформатора расчетная мощность его снижается с 1,48 до 1,11 Р, т.е. более чем на 20 %. Формула изобретения Инвертор тока, содержащий силовой трансформатор, первичная обмотка которого. связана через сглаживающий др сель с первым входным выводом и конц ми подключена через силовые тиристоры ко второму входному выводу, а также узел принудительной коммутации, связанный с силовыми тиристорами, отличающийся тем, что, с целью упрощения и снижения уста868955брабо- новленной мощности оборудования. сглаживающий дроссель выполнен двухобмоточным, обмотки его размещены раздельно на двух стержнях трехстерж-: невого магнитопровода, а концы первичной обмотки силового трансформатора соединены с первым входным выводом через соответствующие обмотки сглаживающего дросселя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Лабунцов В. А. и др. Автономные тиристорные инверторы. М., Энергия, 1967, с. 11,31. . 2.Авторское свидетельство СССР № 505110, кл. Н 02 М 7/515, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР № 144226, кл. Н 02 М 7/515, 1963..