Автономный инвертор

Автономный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

. > i

ОП И

) 576646

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕМ Й

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (61) Дополнительное к авт. сьнд-ьу (22) Заявлено 03.02.72 (21) 1743537,07

51) Ч К, Н 02М 7, 515 с присоединением заявки X (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.77. йюлл. г, lil> . ;: 38

Дата опубликования описания 00.09.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий,тб) УДК 021.314.572 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. Г. Булатов, В. С. Иванов и В. А. Лабунцов

Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано для питания от источника постоянного тока активно-индуктивной нагрузки, в частности электродвигателя переменного тока.

Известны автономные инверторы, содержащие тиристоры с узлами искусственной коммутации с частотой переключения на порядок выше выходной частоты. Недостатком таких инверторов является наличие в выходном токе высших гармоник значительной амплитуды.

Известен также автономный инвертор, содержащий подклю;енные последовательно к входным выводам однофазный мост на тиристорах с конденсатором в диагонали н мостовой тиристорный реверсор с включенной в диагональ нагрузкой, шунтированный буферным вентилем, а также узел управления тиристорами, включающий в себя распределитель и формирователи импульсов. Недостатком этого инвертора является также повышенное содержание высших гармоник з выходном токе.

Целью изобретения является улучшение гармонического состава выходного тока. Это достигается тем, что предлагаемый пнвсртор снабжен включенными в узел управления тнристорами задающим генератором синусоидального напряжения и блоком сравнсш|я, входы которого связаны соответственно с выходом пнвертора и задающим генератором, а выход — с распределителем импульсов.

На фпг. 1 дана прннцштнальная схема описываемого ннвертора; на фнг. 2 — временные диаграммы токов и напряжений элементов ннвертора.

Инвертор содержит однофазный мост на тнрнсторах 1 — 4 с конденсатором 5 в диагонали, мостово,! тпристорный реверсор, выпо I10 ненный на тнристорах 6 — 9, с включсннымп в диагональ активно-индуктивной нагрузкой 10 и датчиком 11 тока для управления тнрпсторами. Мостовой тпрнсторный рсвсрсор шунтирован буферным вентилем 12.

15 Один выход задающего генератора 13 синусопдального напряжения связан с входом блока 14 сравнения, другой вход которого соединен с датчиком 11 тока. Другой выход задающего генератора 13 соединен с блоком 15 за20 держкн импульсоь> выход которого подключен и распределнтслю 16 импульсов, связанному с формпрогатслямп 17 п 18 импульсов. Быход блока 14 сравнения соединен с распределителем 19 импульсов, связанным с формпровате25 лямп 20 н 21 импульсов.

H1! Вср Т0р работает следующим ооразом.

Предположим, что в момент времени l! при прохождении через нуль задающей синусоиды г>ключаются тпрнсторы 1, 4, 6 и 9. Прп этом

30 копдспсатор 5, прсдварптсльно заряжснный

576646 (Ji0, 5! pн0сть)0, ук():)ii i l (!())! J J;! (() )! Г. 1, )(ерезаря)кает()f i of(o (f нягр) з)((! JJÎ це((5(:

«+» источника питания - тирпстор

J(0Jf cFJcFlT0p 5 - TllpflcTop 4 - нагp)c)f(;J 10 датчик 11 — - тирнстор 9 - — «- --» )(с(о (ника. 5

В момент времени l>, когда панря)ксfill(!!(i конденсаторе 5 становится равным входному напряжению Е, вклю )ается буферный вентиль

12 и выключаются тиристоры 1 и 4. При этом ток нагрузки 10 спадает, замыкаясь llo цепи: 10 нагрузка 10 — датчик 11 — тиристор 9 — вентиль 12 — тиристор 6 — нагрузка 10.

В момент времени 1з, когда напряжение датчика 11 тока совпадает с напряжением задающего генератора 13, с блока 14 сравнения 15 подается импульс на ряспрсдс.пггель 1) импульсов, а от него ня формирователь 21 имJli, .JJiC0l3, I Ipfl 3T0iXI вк, JJOiffJJOTCH TffpffCTOpfif 2 li

8 и конденсатор 5 псрсзяряжастся током нагру:)кп 10 по цепи: «-+» источника TFfplfcTOp 20

2 --- конденсатор 5 — тпрпстор 3 — — тиристор

6 — нагрузка 10 — датчик 11 — тиристор 9—

« — » источника.

В момент Времени fq, когда напряжение ня конденсаторе 5 станогится равным входному 25 напряжению Е, включается буферный вентиль

12 и выключаются тиристоры 2 и 3. При этом ток нагрузки 10 спадает, замыкаясь по цепи: нагрузка 10 — датчик 11 — тиристор 9 — вентиль 12 — тиристор 6 — нагрузка 10. 30

Далее процессы повторяются в течение полупериода задающей синусоиды.

В следующий полупериод задающей синусоиды генератор работает аналогично, однако при этом включаются тиристоры 7 и 8 мосто-(I(,35 вого реверсора, вследствие чего направление тока нагрузки 10 изменяется.

Для того чтобы запереть тиристоры 6 и 9 (7 и 8) мостового реверсора, в конце полупериода задающей синусоиды вводится задеря- 4О ка времени 4, когда к тиристорам пе прикладывается прямое напряжение. В худшем случае переключение тиристоров 1 — 4 однофазного моста произойдет в момент перехода задаю)цей синусоиды через нуль. При этом мини- 4Я мальная задержка (и,.„„, должна оыть пщ(н пер + сп + е> где Farci> — время перезаряда конденсатора 5;

J c)(— время спадания тока нагрузки 10 50 до нуля;

lii н()(.м)! ))Осс1 ЯJJOli,le!ill>i ((!()5Р(()0)Ц(Й (()особ)(огт5! иристоров реверсора, определяемое при от утствпи обрат)!()! () НЯНРЯЖ(. l !if!.

Лмпл()туд(! тока 7„,! нагрузки 10 в интервале первого цикла коммутации определяется по формуле где Š— входное напряжение;

L — индуктивность нагрузки 10;

С вЂ” емкость конденсатора 5, (оо!.ветствую(ц))м выбором параметров Е и

С можно обеспечить требуемый гармонический состав выходного тока.

В случае питания нагрузки через трансформатор выгодно выполнять его со средней точкой. При этом можно применять реверсор из двух тиристоров. Аналогичная схема получает ся в случае симметричной активно-индуктивной нагрузки со средней точкой.

Из трех аналогичных устройств можно получить трехфазную систему при использовании задающих генераторов, напря)кения которых образуют трехфазную систему напряжений.

Формула изобретения

Автономный инвертор, содержащий подключенные последовательно к входным выводам однофазный мост на тиристорах с конденсатором в диагонали и мостовой тиристорный реверсор, в диагональ которого включают нагрузку, шунтированный буферным вентилем, а также узел управления тиристорами, включающий в себя распределитель и формирователи импульсов, отл и чаю щи йся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного тока, он снаб)кен включенными в узел управления тиристорами задающим генератором синусоидального напряжения и блоком сравнения, входы которого связаны соответственно с выходом инвертора и задающим генератором, а выход — с распределителем нмГ УЛ ЬСОВ.