Автономный инвертор напряжения Советский патент 1982 года по МПК H02M7/515 

(5) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для любого варианта схемы тиристорно го инвертора напряжения с однофазной и трехфазной нагрузкой. Известны схемы автономных инверторов напряжения с гальваническим ра делением основных тиристоров и общего узла коммутации с помощью коммути рующего трансформатора l Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является схем трехфазного автономного инвертора напряжения, содержащего трехфазные мосты основных тиристоров и обратных диодов, а также коммутирующий трансформатор, имеющий первичную и втори ную обмотки, разноименные концы которых образуют общую точку и подключены к положительному входному выводу, а другие концы подключены соответственно к катодной шине однофаз ного моста коммутирующих тиристоров и к анодной шине трехфазного моста основных тиристоров. В диагональ переменного тока указанного однофазного моста включены параллельно соединенные коммутирующий конденсатор и цепочка из двух дросселей и двух дозарядных тиристоров, катоды которых образуют общую точку и ею подключены к отрицательному входному выводу. В каждую фазу инвертора между двумя точками, одна из которых образована соединением основного тиристора анодной группу инвертора с обратным диодом катодной группы, а вторая - соединением основного тиристора катодной группы с обратным диодом анодной группы, включены линейные дроссели со средними выводами, к которым под ключены соответствующие фазы нагрузки. В данной схеме инвертора осущестг вляется последовательная коммутация основных тиристоров, которая обеспечивает быстрое их отключение, а.-такт же жесткость выходной характеристики и линейность регулировочной характеристики инвертора з Недостатком известного инвертора является относительная сложность его схемы и неудовлетворительные для ряда случаев практического применения массогабаритные показатели. Цель изобретения - упрощение устройства при одновременном улучшении его массогабаритных показателей. Поставленная цель достигается тем, что инвертор, содержащий трехфазные мосты основных тиристоров и обратных вентилей, подключенные через вторичную обмотку коммутирующего трансформатора к положительному входному выводу , соединенному с первичной обмот кой указанного трансформатора, подклю .ченный к коммутирующему вентилю. снаб

жен диодом, шунтирующим вторичную обмотку коммутирующего трансформатора, соединенную с первичной обмоткой одноименными концами, причем последняя подключена к отрицательному вход- j ному выводу через коммутирующий вентиль, в качестве которого использован двухоперационный тиристор, а в к честве обратных вентилей использован тиристоры. На фиг. 1 представлена прр ципиальная схема абтономного инвертора напряжения в трехфазном мостовом варианте исполнения; на фиг. 2 - време ные диаграммы, поясняющие работу уст ройства на интервале коммутации. Трехфазный мостовой инвертор фиг. 1 с основными,1-6 и обратными 7-12 тиристорами работает на трехфаз ную нагрузку 13 и содержит коммутирующий трансформатор 14, первичная обмотка 15 которого подключена через коммутирующий двухоперациоИ 1ый тирис тор 16 к отрицательному входному выводу, а вторичная обмотка 17 зашунти рована диодом 18. Инвертор работает следующим образом. Пусть в начальный момент времени to открыты основные тиристоры 1, 3 и 5. В момент t. начинается процесс коммутации тиристора 1 . Для выключения тиристора 1 подают отпирающие импульсы управления на тиристоры 16 и 10. Включение тиристо ра 16 обеспечивает подачу напряжения Ед источника питания инвертора на первичную обмотку 15 коммутирующего трансформатора 14. На вторичной обВ момент t анодный переход тиристора 1 восстанавливает блокирующие свойства, после чего обратный ток в тиристоре 1 снижается, достигая нулемотке 17 при этом наводится напряжение К-ф- Е , где К - коэффициент трансформации трансформатора. Если число витков обмотки 17 больше числа витков обмотки 15/ то тиристор 10 оказывается под прямым напряжением ЕЙ (Кур- 1) и отпирается. По контуру 10-1-17-Е -10 начинает протекать ток , который для тиристора 10 является прямым, а для тиристора 1 - обратным. На интервале t - t происходит быстрое нарастание тока , ограничиваемое главным образом небольшиг и индуктивностями рассеянияурбмоток трансформатора . В момент t-i сл затем анодный ток в тиристоре 1 Зд - IK изменяет направление на обратное (фиг. 2в) и ток нагрузки фазы А Од полностью переключается на обратный тиристор 10. вого значения в момент Ц и на тиристоре 1 устанавливается обратное анодное напряжение (фиг. 26), значение которого EJ( 1). Оно сохраняется до тех пор, пока в момент t на двухоперационный тиристор 16 не подают запирающий импульс тока управления. В момент t/ заканчивается процесс выключения по цепи управления тиристоров 16, на тиристоре 1 устанавливается прямое анодное напряжение Ej и этап коммутации заканчивается. Важным преимуществом предлагаемого инвертора в ряде случаев его практического использования является возможность запирания на одном коммутационном этапе любого числа (от одного до ) проводящих основных тиристоров, тогда как в известном инверторе осуществляется одновременное запирание сразу всех, что ограничивает возможные алгоритмы их переключения и следовательно сужает возможности инвертора по формированию кривой выходного напряжения и его регулирования импульсными методами. В данном yctpoйстве число запираемых основных тиристоров определяется включением соответствующих тиристоров из числ , которые помимо функций обратных вентилей выполняют также функции распределительных тиристоров, т.е. подают при включении импульсы обратного анодного напряжения на те основные тиристоры, которые нужно запереть на данном этапе коммутации. Например, если нужно одновременно выключить все про водящие ток основные тиристоры 1, 3 и 5. то отпирают три тиристора 10. 12 и 8, а если нужно выключить тирис торы 1 и 5, то отпирают два обратных тиристора 10 и 8 Формула изобретения Автономный инвертор напряжения, содержащий трехфазные мосты основных и обратных вентилей, подключенные через вторичную обмотку коммутиру1ющего трансформатора к положительному входному выводу, соединенному с Первичной обмоткой указанного трансформатора, подключенной к коммутирующему вентилю, отличающийс я тем, что, с целью упрощения при одновременном улучшении массогабаритных показателей, он снабжен диодом, шунтирующим втор ичную обмотку коммутирующего трансформатора, соединенную с первичной обмоткой одноименными концами, причем последняя подключена к отрицательному входному выводу через коммутирующий вентиль, в качестве которого использован двухоперационный тиристор, а в качестве обратных вентилей использованы тиристоры, Исто|1Мики информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ff 57288, кл. Н 02 М 7/515, 1975, 2.Патент США № 5731б 5, кл. , 1973. 3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2912U3, кл. Н 02 М 7/515, 17.0if.80.

wi 17 I , L

т :j

15

if

f

«tf.f

IK

a

.1

f ff-lS

г Q.g