Автономный тиристорный инвертор

Автономный тиристорный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания в электротехнических установках звуковой и ультразвуковой частоты. Целью является повьшение надежности работы инвертора за счет стабилизации напряжения на элементах в расширенном диапазоне изменения параметров нагрузки. Инвертор содержит мост на тиристорах 5-10 с коммутирующими конденсаторами 11-13. При отпирании каждого тиристора образуется контур, включающий коммутирующий дроссель 4 или 5, коммутирующий конденсатор 11, 12 или 13 и диод 19 или 20, отделяя нагрузку на время существования контура от источника постоянного напряжения . 1 ил. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 Н 02 M 7/523

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н А ВТОРСНОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4а." (;" . (21) 4151548/24-07 (22) 25. 11. 86 (46) 23.04.88. Бюл. У 15 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (72) А.С. Васильев, С.В. Дзлиев, Е.М. Силкин и Ю.И. Блинов (53) 621.314.572(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 235177, кл. Н 02 M 7/515, 1968.

Авторское свидетельство СССР

В 489186, кл. Н 02 М 7/515, 1973. (54) АВТОНОМНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника пи„„SU„„1390749 А 1 тания в электротехнических установках звуковой и ультразвуковой частоты.

Целью является повышение надежности работы инвертора за счет стабилизации напряжения на элементах в расширенном диапазоне изменения параметров нагрузки. Инвертор содержит мост на тирксторах 5-10 с коммутирующими конденсаторами 11-13, При отпирании каждого тиристора образуется контур, включающий коммутирующий дроссель 4 или 5, коммутирующий конденсатор 11, 12 или 13 и диод 19 илн 20, отделяя нагрузку на время существования контура от источника постоянного напряжения. 1 ил.!

390749

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания в электротехнических установках звуковой и ультразвуковой частоты.

Цель изобретения — повышение надежности работы инвертора за счет стабилизации напряжения на элементах в расширенном диапазоне изменений параметров нагрузки.

На чертеже приведена принципиальная. схема автономного тиристор1 ного инвертора. 15

Инвертор состоит из дросселя фильтра 1, последовательно связанНОГО Одним КОнцом с входным эджимОм а другим — с общей точкой соединения последовательной цепи из конденсатора фильтра 2 и нагрузки 3 с коммутирующим дросселем 4„ другой конец которого соединен с анодной группой вентильного моста на тиристорах 510. К выводам переменного тока моста присоединены включенные в звезды коммутирующие конденсаторы 11- i3, общая точка которых соединена с общей точкой соединения двух цепей из последовательно соединенных обратных диодов 14 и 15 и дросселей 16 и 17, подключенных последовательно к входным зажимам моста, Катодная группа вентильного моста подключена к входному зажиму инвертора через дополнительный коммутирующий дроссель 18,, а параллельно цепочке иэ нагрузки и конденсатора фильтра подключена цепь, состоящая из двух последовательно соединенных дополнительных обратных диодов 19 и 20, общая точка диодов

1 соединена с общей точкой коммутирующих конденсаторов„

Инвертор в установившемся режиме работает следующим образом.

Цикл работы складывается из интервалов (Х) совместной проводимости двух тиристоров в анодной и катодной группах вентильного моста, диода 14 или 15 диодно-дроссельных цепей и диода 19 или 20 последовательной цепи, интервалов (1Х) проводимости двух тиристоров в анодной и катодной группах и диода 14 или 15 диодно-дроссельных цепей и интервалов (III) проводимости одного тиристора в анодной или катодной группе вентильного моста и диода 14 или 15 диодно-дроссельных цепей. Очередность работы тиристоров следующая: 5-8;

5 10:, 7 10; 7 и 6; 9„ 8, 7 и 6; 9 и 8; 5-8. В момент отпирания тиристора 5, когда проводящим является тиристор 8, напряжение на конденсаторе 11 отрицательно, а на конденсаторе 12 близко к нулю. При этом образуются три контура: контур а составляют элементы 2-4 — 5-11-12 — 8-18-3-2; контур в — элементы 11-16-14-5-11 и контур с — элементы 11-19-4-5-11 (интервал I). Процесс перезаряда конденсатора 11 по контурам а и с протекает с одинаковой частотой, а по контуру в — медленнее, так как индуктивность дросселя 16 выбирается . значительно большей (в 6-8 раз) индуктивности коммутирующих дросселей

4 (18) . Ток через нагрузку 3 протекает снизу вверх. В номинальном режиме работы инвертора сопротивление нагрузки 3 согласовано с волновым сопротивлением контура коммутации где С вЂ” емкость последовательно соединенных двух коммутирующих конденсаторов, участвующих в рассматриваемом интервале, в данном случае

С,- С г

=- С„+ и контур с существует незначительное время.

После включения диода 19 конденсаторы 11 и 12 продолжают перезаряжаться по контуру a,âêëþ÷àþùåìó элементы

2-4-5-11-12-8-18-3-2, а конденсатор

11 по контуру в,включающему элементы

11-16-14-5-11 (интервал II). В момент, когда ток контура а, проходящий через тиристор 8, достигает нуля, а напряжение на конденсаторе 11 уже стало положительным, ток контура в еще не равен нулю. После запирания тиристора 8 через тиристор 5 продолжает протекать ток диода 14 (интервал III). За счет энергии, запасенной в дросселе 16, ток диода 14 сохраняется в течение всей паузы, когда входной ток вентильного моста отсу гствует и достигает нуля в некоторый более поздний момент времени. Ток через нагрузку в интервале

1390749

ВНИИПИ Заказ 1779/53 Тираж 665

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

III йротекает сверху вниз и обеспечивается зарядом конденсатора фильтра 2 от источника постоянного напряжения. После паузы (окончания интервала III) подается отпирающий импульс на тиристор 1О, он открывается, образуя три контура: контур

d включающий элементы 2-4-5-11-13-10-18-3-2; контур f включающий элементы 13-10-15-17-13 и контур включающий элементы 13-10-18-20-13 (интервал I), Напряжение на конденсаторе 11 близко к нулю, а на конденсаторе 13 положительно. 15

Процесс перезаряда конденсатора

13 по контурам d u q протекает с одинаковой частотой, а по контуру f— медленнее, так как индуктивность дросселя 17 выбирается значительно большей индуктивности коммутирующих дросселей. После выключения диода

20 конденсаторы 11 и 13 продолжают перезаряжаться по контуру d u f (интервал II). В момент, когда ток кон- 25 тура d, проходящий через тиристор 5, достигает нуля, а напряжение на 13 уже стало отрицательным, ток контура f еще не равен нулю. После запирания тиристора 5 через тиристор 10 продолжает протекать ток диода 15 (интервал III). За счет энергии,запасенной в дросселе 17, ток диода сохраняется в течение всей паузы, когда входной ток вентильного моста

35 отсутствует и достигает нуля в некоторый более поздний момент времени.

Ток через нагрузку в интервале III протекает сверху вниз и обеспечивается зарядом конденсатора фильтра 40

2 от источника постоянного напряжения через дроссель фильтра 1. После паузы подается отпирающий импульс на тиристор 7. Процессы, протекающие при этом, аналогичны рассмотренным. 45

В диодно-дроссельной цепи работает диод 14, в цепи диодов — диод 19.

Из рассмотрения работы автономного тиристорного инвертора следует, что при

50 отпираний каждого тиристора в анодной или катодной группе образуется контур, включающий коммутирующий дроссель 4 или 18, коммутирующий конденсатор 11, 12 или 13 и диод 19 или

20. Контур замкнут и включает в себя реактив .ые и вентильные элементы.

Возникновение указанного контура отделяет нагрузку от источника постоянного напряжения на время существования контура. При изменении сопротивления нагрузки как в сторону короткого замыкания нагрузки 3, так и в сторону холостого хода, время существования контура возрастает.

Формула и з о б р е т е н и я

Автономный тиристорный инвертор, содержащий подключенную к входным зажимам через дроссель фильтра последовательную цепочку из цепи нагрузки и конденсатора, к точке соединения которого с дросселем фильтра подключен одним концом коммутирующий дроссель, соединенный другим концом с анодной группой многофазного вентильного моста, к выводам переменного тока которого подключены коммутирующие конденсаторы, соединенные в звезду, причем общая точка коммутирующих конденсаторов подключена к общей точке двух последовательно соединенных цепочек, подключенных параллельно мосту и состоящих каждая из по ледовательно соединенных дросселя и обратного диода, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности за счет стабилизации напряжения на элементах в расширенном диапазоне изменений параметров нагрузки, введены два дополнительных обратных диода и дополнительный коммутирующий дроссель, включенный между катодной группой моста и точкой соединения цепи нагрузки с входным зажимом, причем дополнительные обратные диоды соединены согласно последовательно и подключены параллельно последовательной цепочке, а общая точка указанных диодов соединена с общей точкой коммутирующих конденсаторов.