Автономный трехфазный инвертор

Автономный трехфазный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1п1 543Ш

Саеав Соввтскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт.,свид-ву (22) Заявлено 07.07.75 (21) 2152502/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

- Опубликовано 15.01.77. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 18.02.77 (51) М. Кл.з Н 02М 7/515//

H 02P 7/28

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.572 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Литовченко, О. С. Назаров, Н. А. Ротанов, В. С. Сидоров, В. П. Феоктистов и Н. И. Радионов (71) Заявитель (54) АВТОНОМНЫЙ ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к области электротехники, а точнее к автономным инверторам, предназначенным для питания асинхронных тяговых электродвигателей на электровозах и тепловозах от источника постоянного или пульсирующего тока.

Известны автономные инверторы для питания асинхронных тяговых двигателей на электровозах переменного тока (1, 2).

Эти инверторы выполнены по трехфазной мостовой схеме с силовыми и коммутирующими тиристорами, а также с общим коммутирующим блоком и снабжены источником подзаряда коммутирующего конденсатора.

Известен также автономный инвертор, содержащий силовые и коммутирующие тиристоры, обратные диоды, а также общий коммутирующий блок с конденсатором и дросселем, вспомогательные тиристоры.

Недостаток известной схемы автономного инвертора состоит в том, что в процессе коммутации силовых тиристоров возможен неконтролируемый заряд коммутирующего конденсатора до значений напряжений, которые на 100 —:200% превышают напряжение источника электропитания инвертора. На электровозах переменного тока это явление усугубляется тем, что на входе инвертора имеет пульсирующее напряжение. Поэтому, если коммутация силового тиристора происходит в момент, соответствующий максимуму этого напряжения, то превышение напряжения коммутирующего конденсатора над номинальным может быть столь значительным, что приводит

5 к электрическому пробою элементов коммутирующего контура.

Для исключения возможности повышения напряжения на коммутирующем конденсаторе сверх напряжения источника в предлагаемом

10 инверторе коммутирующий дроссель выполнен с двумя обмотками, один конец каждой из которых соединен с общей точкой вентильной группы моста коммутирующих тиристоров, а другой — с общей точкой, образованной

15 встречно включенными диодами соответствующей цепочки, через которые другая обкладка коммутирующего конденсатора связана с входными зажимами.

На чертеже приведена принципиальная схе20 ма описываемого инвертора, содержащего силовые тиристоры 1 — 6, зашунтированные обратными диодами 7 — 12 и соединенные в мостовую трехфазную схему, подключенную к входным зажимам. К входным зажимам этой

25 схемы подключают клеммы асинхронного тягового двигателя. К этим же зажимам подключены индивидуальные коммутирующие тиристоры 13 — 18. Катоды тпристоров 13 — 15 объединены и подключены к обмотке 19 ком30 мутирующего дросселя. Аноды тиристоров

543111

16 — 18 тоже объединены и подключены к обмотке 20 коммутирующего дросселя, Кроме того, к входным зажимам подключены вспомогательные тиристоры 21, 22. К их средней точке подключен вывод коммутирую- 5 щего конденсатора 23. Другой его вывод соединен с входными зажимами посредством цепочек, состоящих из последовательно — встречно включенных диодов 24 — 27. К средним точкам этих цепочек подключены выводы обмо- 10 ток 19, 20 коммутирующего дросселя.

Инвертор работает следующим образом.

Трехфазное переменное напряжение на выходах А, В, С формируют путем поочередного включения и выключения тиристоров 1 — 6.

1 — 6. 15

Для выключения, например, тиристора 1 конденсатор 23 должен быть заряжен с полярностью, как показано на чертеже. При этом включают тиристоры 14, 21, вследствие чего конденсатор 23 перезаряжается по контуру, со20 держащему диод 24, обмотку 20 дросселя, тиристор 14, диод 7, тиристор 21. При этом силовой тиристор 1 обесточивается и выключается.

В момент, когда напряжение на конденсаторе 23 по величине станет равным напряжению

25 источника, а по знаку — противоположно полярности, указанной для конденсатора 23 на чертеже, реактивный ток обмотки 20 дросселя начнет протекать по цепи: от зажима «минус» источника через диод 25, обмотку 20 дрос- ЗО селя, тиристор 14 к фазе А и далее через фазы двигателя и силовые тиристоры к зажиму

«плюс» источника. Дальнейшее повышение напряжения на конденсаторе 23 сверх напряжения источника прекращается. Аналогичным образом работает инвертор и при коммутации других силовых тиристоров.

Технико-экономическая эффективность предложенного инвертора определяется тем, что конденсатор 23 может зарядиться только до 4 напряжения силового источника или же до контролируемого напряжения источника стабилизированного подзаряда (на схеме не показан), а реактивная энергия обмоток 19, 20 дросселя по окончании заряда конденсатора передается в источник и нагрузку. Это позволяет выбирать конденсатор 23, тиристоры 21 и 22 с минимальным запасом по напряжению по отношению к напряжению источника.

В конечном счете это ведет к повышению надежности и упрощению инвертора. Диоды

24 — 27 не ведут к усложнению инвертора, так как их необходимо рассчитать лишь на 7 — 97o максимального тока, потребляемого инвертором от источника.

Формула изобретения

Автономный трехфазный инвертор, содержащий подключенный к входным зажимам мост силовых тиристоров, шунтированных обратными диодами, мост коммутирующих тиристоров и связанный с ним коммутирующий дроссель, коммутирующий конденсатор, одна обкладка которого соединена с входными зажимами через вспомогательные тиристоры, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности, коммутирующий дроссель выполнен с двумя обмотками, один конец каждой из которых соединен, соответственно, с общей точкой вентильной группы моста коммутирующих тиристоров, а другой — с общей точкой, образованной встречно включенными диодами соответствующей цепочки, через которые другая обкладка коммутирующего конденсатора связана с входными зажимами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Великобритании Мо 1394771, кл. Н 02М 7/757, 1975.

2. Труды ВНИИЭМ, вып. 41. 1974, стр. 6, рис. 1.

543111

Корректор Л. Котова

Техред Л. Гладкова

Редактор С. Хейфиц

Заказ 102/14 Изд. № 125 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2