Автономный последовательный инвертор

Автономный последовательный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

«»767917

ЙЙCАЙи E

ЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Дополнительное к авт. сеид-вуаявлеио 25.09 ° 78 (2!) 2683511/24-07 (5!)М. Кл.з оединением заявки ¹Н 02 М 7/515

Государственный комнтет

СССР, по делам нзобретеннй н открытнй риоритетпубликовано 300980, Бюллетень №36 (53) УДК 621. 314. .572(088.8) ата опубликования описания 03.10,80 (72) Авторы изобретения

Г.Г.Пивняк,С.И.Выпанасенко и З.С.Иоспа

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Артема (7!) Заявитель (54) АВТОНОМНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к устройствам силовой преобразовательной техники повышенной частоты.

Известны автономные инверторы с коьвнутирующим 0-контуром j1) и $2), Наиболее близким к предложенному является автономный последовательный инвертор, содержащий мост силовых тиристоров с коммутирующим контуром в диагонали переменного тока, фильтровый дроссель, первый вывод обмотки которого соединен с первым входным выводом, а второй — с первым выводом постоянного тока моста через дополйительный дроссель с промежуточной !5 отпайкой обмотки, причем второй вывод постоянного тока моста соединен со вторым входным выводом, две, сое-диненные параллельно и включенные между вторым выводом обмотки фильтро-20 ного дросселя и вторым входным вывбдом, последовательные цепочки, первая из которых образована конденса-. тором H дросселем, а вторая — токоограничивающим дросселем с промежу- 25 точной отпайкой обмотки и разделительным конденсатором, вклвченным последовательно с выходнййи "вйвода= ми, а также содержащий два вейтиля, подключенных анодами к точке соедй- 30 нения первого конденсатора и дросселя первой последовательной цепочки, а катодами, соответственно, к промежуточным отпайкам обмоток дополнительного и токоограничивающего дросселей (3) .

Недостатком известного инвертора является то, что он имеет значительные потери мощности в силовых тиристорах моста. Это приводит к снижению КПД, увелйчению установленной мощности тиристоров. Кроме того, регулирование его мощности осуществляется изменением величины питающего напряжения. Это приводит к получению низких энергетических показателей в преобразователях частоты, имеющих промежуточное звено постоянного тока. .Цель изобретения — повышение энергетических показателей;

Эта цель достигается тем, что инвертор снабжен дополнительным тиристором, а токоограничивающий дроссель выполнен.с дополнительной отпайкой, подключенной к аноду, дополнительного тиристора, йатод которого подключен к катоду второго вентиля, причем оба вентиля выполнены управляемыми.

767917 Ba ôèã.1 призедена принципиальная схема автономного инвертора; на фиг.

2 =-кривая тока входной диагонали моста 1 силовых тиристоров.

Автономнь1й последовательный инвертор содержит мост" 1 силовых тиристоров, собранный на тиристорах 2-5, в диагональ переменного тока которбго включены конденсатор б и дроссель

7, фильтровый дроссель 8 первым выводом обмотКи соединен с положительным входным выводом, а вторым — с первым выводом постоянйого тока моста 1 силовых тиристоров через дополнительный дроссель с промежуточным отводом обмотки 9, причем второй вывод постоянного тока моста 1 силовых тиристорон соединен с отрицательным входным выводом, две соединенных параллельно и

" "включенйых между вторым выводом обмотки фильтрового дросселя 8 и от рицательным входным выводом последовательные цепочки, первая из которых образована конденсатором 10 и дросселем 11, а вторая — токоограничивающим дросселем 12 с двумя отпайками и разъединительным конденсатором 13, включенным последовательно с нагрузкой 14, также содержащей два управляемых . вентиля 15,16 (например, тиристоры), с регулятором мощности 17,. включенным в систему управления, подключенных ано- дами к средней точке первой последовательной цепочки,а катодами, соответственно, к отпайке обмотки дросселя 9 и близлежащей к соединению с разделительным конденсатором

13 отпайке токоограничивающего дросселя 12, содержит дополнительный тиристор 18, включенный между отпайками токоограничивающего дросселя 12 таким образом, что его катод соединен с катодом управляемого вентиля 16.

Попарным включением тиристоров

2,3 и 4,5 образуется колебательный контур, состоящий из конденсатора б, дросселя 7, контурного дросселя 9, токоограничивающего дросселя 12,разделительного конденсатора 13, нагрузки 14. Емкость конденсатора 10 большая. Роэтому напряжение на нем в процессе работы преобразователя практически не изменяется H равно напряжению источника питания. Если число витков между отпайками дополнительного 9 и токоограничйвающего

12 дросселей, к которым подключены катода управляемых вентилей 15,16 и их общей точкой выбрано таким, что в любом режиме работй инвертора напряжение на указанных частях обмотки больше напряжения питания, то один из управляемых вентилей 15,16 (прМ нарастании тока через тиристорный мост 1 - вентиль 15, при спаде

16) "находится под напряжением, прилбженным в прямом направлении, и может быть. открыт управляющим импульсом регулятора 17 мощности.

Дополнительный тиристор 18 включается при включенном управляемом вентиле 16. Закорачивание части токоограничивающего дросселя 12 приводит

5 к появлению обратного напряжения на управляемом вентиле 16, и, следовательно, к его эапиранию. Это, с одной стороны, вызывает прекращение возврата энергии в конденсатор 10, 10 с другой — уменьшение скорости спада тока через тиристорный мост 1 и удлинение интервала проводимости силовых тиристоров 2-5. Изменяя момент подключения конденсатора 10 к частям

15 обмоток дополнительного 9 и токоограничивающего 12 дросселей, а также момент включения тиристора 18, можно регулировать величину энергии, отдаваемой дросселями 9,12 конденсатору

- О 10, а, следовательно, и величину мощности, потребляемую нагрузкой 14 инвертора. При этом напряжение источника питания остается неизменным.

Регулирование мощности осуществляется за счет изменения входного тока ин25 вертора.

В известной схеме регулирование мощности осуществляется изменением величины входного напряжения, что

30 обуславливает необходимость применения регулируемых выпрямителей в преобразователях частоты. Такие пре образователи имеют низкие энергети ческие показатели. Предлагаемая схе35 ма работает при неизменном напряжении, так как регулирование мощности осуществляется изменением входного тока. Это дает воэможность использовать в качестве источника питания

4О инвертора нерегулируемый выпРямитель, имеющий высокие энергетические показатели. Так, например, при питании известного инвертора от.управляемого трехфазного мостового выпрямителя с нулевым вентилем коэффициент мощнос4> ти преобразователя находится в пределах 0,7-0,8. Для предлагаемого инвертора с питанием от неуправляемого трехфазного мостового выпрямителя—

0,95-0,98.

К недостаткам известного инвертора следует отнести большие потери мощности в силовых тиристорах 2-5, обусловленные малым интервалом проводимости тока тиристоров й, (рис.2), 55 Так, известно. что при сйнусоидальной форме тока через тиристоры и при неизменной частоте его допустимая амплитуда определяется длительностью интервала проводимости. С его уменьЩ шением амплитуда уменьшается. Это связано с увеличением потерь в тиристоре. Считая форму кривой тока близкой к синусоидальной, следует сделать вывод, что известный инвертор

65 имеет высокие потери в тиристорах и, 6

767917

Формула изобретения

I

)

3 иг.2

Составитель И.Жеребина

Редактор Т.Портная Техред А.ЩепанскаяКорректор Н.Стец

Заказ 702 /21 Тираж 783 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП"Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 следовательно и большую установленную мощность., низ кий ЕПД.

На участке а-б {фиг. 2) управляемый вентиль 15 находится в закрытом состоянии. В момент, соответствующий точке б, приходит управляющий-импульс и он открывается. В момент с запирается управляемый вентиль 15 и открывается 16. На участке а1 отпи. рается тиристор 18.управляемый вентиль 16 запирается.

Для предложенного режима характерно большое отношение величины первой гармоники тока к его среднему значению, а также большая величина интервала проводимости a f . Это позволяет отдавать мощность в нагрузку при незначительных потерях.

1.Автономный последовательный инвертор, содержащий тиристорный мост с коммутирующим контуром в диагонали, связанный с отрицательным входным выводом непосредственно и с положительным — через фильтровой и дополнительный дроссели, между точкой соединения которых и отрицательным входным выводом подключены две последовательные цепочки, состоящие, первай из конденсатора и дросселя, а вторая — из токоограничивающего дросселя, разделительного конденсатора и выходных выводов, причем к точке сое-, динения конденсатора и дросселя первой цепочки подключены айодй двух венти- лей, катод первого из которых соединен с отпайкой дополнительного дросселя, а катод второго - с отпайкой токоограничивающего дросселя, о тО л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьиаения энергетических показателей, он снабжен дополнительнйм тирйстором, а токоограничивающий дроссель вйполнен с дополни-!

5 тельной отпайкой, подключенный к аноду дополнительного тиристора, катод которого подключен к катоду вторрго вентиля, причем оба вентиля выполнены управляемыми.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

Р 315255, кл. H 02 М 5/42, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 300934, кл. Н 02 М 5/42, 1968.

З.Авторское свидетельство СССР

Р 663047, кл. Н 02 М 7/515, 1977.