Автономный тиристорный инвертор с узлом искусственной коммутации на каждую фазунагрузки

Автономный тиристорный инвертор с узлом искусственной коммутации на каждую фазунагрузки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

250282

Семз Советекит

Социвлистическив

Рееиубрив

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 15.VI.1968 (№ 1248719/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 12.Ч111 1969. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 23.1.1970

Кл. 2142, 12/03

21d., 14/01

МПК Н 02m

Н 02m

УДК 621.314.27(088.8) Комитет оо делом изобретений и открытиЯ ори Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Г. С. Зиновьев и В. И. Попов

Новосибирский электротехнический институт

Заявитель

АВТОНОМНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР С УЗЛОМ

ИСКУССТВЕННОЙ КОММУТАЦИИ НА КАЖДУЮ ФАЗУ

НАГРУЗКИ

Из|вестен автономный тиристорный инвертор с узлом искусственной коммутации на каждую фазу нагрузки, подсоединенным параллельно фазе нагрузки и содержащим последовательно соединенные LC-цепочку и группу из двух включенных встречно-параллельно тиристоров.

Предлагаемый инвертор отличается от известного тем, что с целью повышения коммутационной способности и снижения коммутационных потерь он снабжен двумя дополнительными тиристорами на каждую фазу нагрузки, через которые точка соединения

1 С-цепочки с группой тиристоров узла искусственной коммутации подсоединена к входу инвертора.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема описываемого инвертора; на фиг. 2 — эпюры токов и напряжений.

Инвертор со держит силовые тиристоры (вентили) 1 — 12, диоды (вентили) 18 — 24, фазы нагрузки 25 — 27, узлы искусственной коммутации с емкостями 28 — 80 и дросселями 81 — 88, образующими 1 С-цепочки, а также с группами из двух соединенных встречно-параллельно тиристоров 84 — 89.

Кроме того, инвертор снабжен дополнительными тиристорами 40 — 45, через которые точки 4б — 48 соединения LC-цепочек с группамп гиристоров 84 — 89 узлов искусственной коммутации подсоединены к входу инвертора.

На фиг, 2 изображены следующие кривые: а) кривые напряжения UÄ H тока i, ïðè индуктивной нагрузке синусоидальной широтноимпульсной модуляции;

5 б) графики токов и напряжения в схеме инвертора при гашении вентиля 2:

4 — ток основного вентиля 2, Uc — напряжение на коммутирующей емкости 28 — 80, 10 с — ток коммутирующей емкости 28 — 80, 14 — анодный ток обратного вентиля 14, i» — анодный ток обратного вентиля 20, /восст Время, ОтВодимое HB ВОсстаноВление управляющих свойств выключенного тиристоl5 ра; в) графики токов и напряжений в схеме инвертора при гашении основного вентиля 7:

i-, — ток основного вентиля 7, ic, Uc — соответственно ток и напряжение

20 коммутирующей емкости 28 — 80, typppy — ВРЕМЯ, ОТВОДИМОЕ Н3 ВОССТаНОВЛЕНИЕ управляющих свойств вентиля 7, lIg iIg I» соответственно токи обратных вентилей 18, 19 и 20, 25 t — tp — хаРактеРные моменты вРемени.

В момент 11 (фиг. 2, а), когда ток:проводят два вентиля 2 и 7, емкость 28 заряжена до двойного напряжения источника питания (полярность показана сверху). В этот момент не30 обходимо выключить тиристор 2. Для этого

250282 включается коммутирующий тиристор 40, и емкость 28 начинает колебательно перезаряжаться в обратную полярность (фиг. 2, б). В первый момент времени колебательная полуволна тока емкости 28 замкнется по контуру: тиристор 40 — емкость 28 — дроссель 81— тиристор 2 и направляется навстречу току основного тиристора 2. Через вентиль 2 протекает разность токов нагрузки 25 и коммутационного контура. В момент времени t эти токи равны, и тиристор 2 выключается. Ток емкости замкнется через диод 14, который смещается в прямом направлении. Время включенного состояния диода 14 и определяет время восстановления управляющих свойств основного тиристора 2.

После спадания коммутационного тока до величины тока нагрузки 25 (t3) диод 14 закрывается, и вентиль 20 обратного тока берет на себя ток нагрузки 25. B момент времени 1з (фиг. 2, а) должен быть снова включен тиристор 2. Одновременно с его включением подготавливается емкость 28 к очередной коммутации. Для этого сначала емкость 28, заряженная до напряжения 2Е (полярность указана в кружочках) разряжается до нуля через источник питания включением коммутирующего тиристора 84. Потом включается вентиль

85, и емкость 28 заряжается до напряжения 2Е нужной для коммутации полярностью.

После формирования положительной полуволны напряжения в момент t4 (фиг. 2,а) необходимо выключить основной тиристор 7. При этом тиристор 2 уже выключен. Емкость 28 (фиг. 2, в) от предыдущей коммутации (при выключении ти ристора 2) .заряжается до напряжения 2Е. Для гашения тиристора 7 необходима .полярность напряжения, указанная сверху емкости 28. Поэтому включением коммутирующего тиристора 84 емкость 28 перезаряжается до напряжения нужной полярности по контуру: емкость 28 — тиристор 84 — тиристор 7— диод 20 — др оссель 31. В конце полуволн ы тока емкости 28 подается импульс управления на тиристоры 8 и 85, и емкость 28 начинает перезаряжаться до напряжения обратной:полярности. В первый момент новая коммутационная полуволна тока емкости 28 замкнется по контуру: конденсатор 28 — дроссель 81— тиристор 8 — тиристор 7 — тиристор 85, т. е. навстречу току основного тиристора 7. В момент t> (фиг, 2, в) ток в тиристоре 7 равен нулю, и он .включается. Ток емкости 28 замкнется через вентиль 19. Прямое падение напряжения на вентиле 19 обратно для тиристора 7.

За время горения вентиля 19 тиристор 7 должен восстановить свои управляющие свойства.

После окончания коммутационного интервала ток нагрузки 25 возьмут на себя вентили об5 ратного тока 18 и 20, и к нагрузке 25 приложится напряжение источника питания,,но обратной полярности; начинает формироваться отрицательная полуволна напряжения,нагрузки 25.

10 Таким образом, начиная с момента времени

t>, для формирования положительных импульсов напряжения включаются тиристоры 2 и 7, а для формирования нулевого напряжения— вентили 7 и 20. С момента 1 и до 4 для фор15 мирования отрицательных импульсов работают диоды 18 и 20, а для формирования нулевого напряжения — вентили 2 и 18. При переходе тока нагрузки 25 в отрицательную зону (t,.-) для получения отрицательных импульсов

20 включаются тиристоры 1 и 8, а нулевое напряжение получается с помощью вентилей 1 и 14.

Далее работа инвертора происходит аналогичным образом. Кривая напряжения нагрузки 25 состоит из прямоугольников отрицательной и

25 положительной полярности, длительность которых модулируется по гармоническому закону.

Так как коммутация вентилей не зависит от нагрузки, то нагрузка может быть включена в

30 трехфазном инверторе любым способом.

Таким образом, предложенный инвертор напряжения характеризуется повышенной коммутирующей способностью, в два раза меньшей зарядной полуволной тока емкости (по

35 сравнению с гасящей), что уменьшает коммутационные потери, и большим диапазоном глубины модуляции.

40 Предмет изобретения

Автономный тиристорный инвертор с узлом искусственной коммутации на каждую фазу нагрузки, подсоединенным параллельно фазе

45 нагрузки и содержащим последовательно соединенные LC-цепочку и группу,из двух включенных встречно-параллельно тиристоров, отLLLvQ>oLLLLLLLcя тем, что, с целью повышения коммутационной способности и снижения комму50 тационных потерь, он снабжен двумя дополнительными тиристорами на каждую фазу нагрузки, через которые точка соединения

1 С-цепочки с группой тиристоров узла искусственной коммутации подсоединена к входу

55 инвертора.

250282 Рыя. 1

Е

Cgg

Ci CZO

Фиг

Составитель Л. Борисова

Редактор А. Пейсоченко Техред Л. К, Малова Корректор 3. И. Тарасова

Заказ 387371 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва 7К-35, Раушская наб., д. 4(5

Типография, пр. Сапунова, 2

Lc ñ сс

6 .