Автономный инвертор с узлом ограничения коммутационных перенапряжений Советский патент 1982 года по МПК H02M7/515 

(54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР С УЗЛОМ ОГРАНИЧЕНИЯ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

, 1 . Изобретение относится к автономным инверторам с узлами ограничения и распределения коммутационных перенапряжений и может быть использовано, в частности, при построении мощных резонансных инверто ров. Известны инверторы с узлами огра ничения коммутационных перенапряжен содержащие подключенные параллельно, каждому вентилю демпфирукхцие ЯСгцепочки Cl и 2) . Однако в таких инверторах полностью не решается проблема равномерного распределения коммутационны перенапряжений по последовательно соединенным венти,лям, прикладываю- щихся к ним сразу после периода горения, так как из-за разброса време ни выключения вентилей.часть демпфи рующих цепочек шунтируется вентилями, продолжающими гореть, а демпфирующей цепочке, подключенной к тиристору с наименьшим временем выклю чения, в течение определенного промежутка времени будет приложено полное напряжение. Длительность этого промежутка определяется разницей времени выключения вентилей. Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является инвертор с узлом ограничения перенапряжений, содержащий трансформаторы, обмотки которых связаны с ограничительными RC-цепочками вентилей каждого из плеч моста инвертора 3. Однако в таком инверторе пробой одного из вентилей вызывает короткое замыкание соответствующей обмотки многообмоточного трансформатора и увеличение тока в ней. Необходимость учета этого при проектировании трансформатора приводит к значительному увеличению его габаритов и ухудшению условий ограничения. Цель изобретения - улучшение ограничения и равномерного распределения коммутационных перенапряжений в мостовых резонансных инверт рах, что позволяет снизить установленную мощность вентилей инвертора. Поставленная цель достигается тем, что в автономном инверторе с узлом ограничения коммутационных перенапряжений, содержащем мост из вентильных плеч, каждое из которых содержит последовательно соединенны тиристоры, зашунтированные последовательной ограничительной цепочкой, состоящей из диода, конденсатора и резистора, и многообмоточные выравнивающие трансформаторы, первичные обмотки выравнивающих трансформаторов подключены встречно-паралЧ лельно к диагонали переменного тока моста, а вторичные - через конденса торы параллельно к конденсатору и резистору ограничительных цепочек вентилей соответствующих синфазных плеч моста. На чертеже приведена схема инвер тора. Инвертор состоит из силовых тири торов 1-8, образующих инверторный мост, параллельно которым подключен обратные диоды 9-16. В диагональ инверторного моста включена цепочка, состоящая из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора 17 и коммутирующего дросселя 18. Параллельно силовым тиристорам 1-8 подключены выравнивающие резисторы 19-26 и цепочки, состоящие соответственно из диодов 27-3, конденсато ров и резисторов 4з-50. Разде лительные конденсаторы подклю чены одним концом к катодам диодов , а вторым - к началам вторичных обмоток трансформаторов 59, 60, концы которых соединены с катодами соответствующих силовых тиристоров 1-8. Первичные обмотки многообмоточных трансформаторов 59, 60 подключены встречно-параллельно коммутирующей цепочке. Инвертор работает следующим образом. В квазиустановившемся режиме работы форма кривой напряжения на коммутирующей диагонали инверторного моста близка к прямоугольной. При горении очередных синфазных гру вентилей к демпфирующим цепочкам этих вентилей приложено отрицательное напряжение, снимаемое со вторичных обмоток многобмоточных транс 4 форматоров соответственно 53, 60. Например, под действием этого напряжения конденсаторы демпфирующей цепочки 35 и разделительный конденсатор 51, которые заряжены до этого момента с полярностью, указанной на фйг.1 без скобок, перезаряжаются по соответствующей цепи: вторичная обмотка трансформатора 59, резистор , конденсатор 35 и разделительный конденсатор 51. К концу перезаряда разделительный конденсатор 51 заряжается с полярностью, указанной на фиг. 1 в скобках, а конденсатор 35 демпфирующей цепочки разряжается до нуля, так как он оказывается зашунтированным резистором 3 и диодом 27. В момент обрыва тока встречнопараллельного диода 9 на коммутирующем дросселе 18 возникает импульс перенапряжения обратной полярности. При этом напряжение на коммутирующей диагонали инверторного моста меняет свой знак и к цепочкам, каждая из которых состоит из соответствующих вторичных обмоток трансформаторов 59, 60, конденсаторов , разделительных конденсаторов 3-50, прикладывается импульс направления прямой полярности. Происходит заряд конденсаторов и перезаряд разделительных конденсаторов 51 58. Скорость изменения тока . в коммутирующем дросселе -18 определяется величиной этого дросселя и коммутирующего конденсатора 17, а также параметрами конденсаторов , разделительных конденсаторов 51-58 и ре;зисторов . В первый момент времени происходит обрыв тока лишь одним из встречных диодов 9-16. Остальные встречные диоды продолжают оставаться включенными. Однако это не приводит к закорачиванию демпфирующей цепочки, так как диоды 27-3 оказываются заперты отрицательным напряжением. Поэтому конденсаторы демпфирующих цепочек и разделительные конденсаторь 51-58 заряжаются до напряжения и пер и где Ufiep - величина напряжения; п - коэффициент трансформации трансформаторов 59-60. Таким образом, в предложенной схеме достигается равномерное рас