Автономный инвертор напряжения

Автономный инвертор напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф ,г% .(61) Дополнительное к авт. саид-ву № 572884 (22) Заявлено 28.02.78 (21) 2583485/24-07 (5l) М. Кл.в" с присоединением заявки №вЂ”

Н 02 М 7/515

Гвсударственный квинтет (23) Приоритет— (53) УДК 621.314..57 (088.8) Опубликовано 30.10.8 |. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 05.11.81

fl0 делан нзвбретеннй и открытий (72) Авторы изобретения

» в»

О. Г. Булатов и С. В. Одын ь ,.т()/у 1о

ul д,, 1»,г»,.

Московский ордена Ленина энергетический (71) Заявитель (54) АВТОНОМНЪ|Л ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для любого варианта схемы тиристорного инвертора:напряжения с однофазной и трехфазной нагрузкой.

По основному авт. св. № 572884 известна схема инвертора напряжения, содержа5 щего мост из основных тиристоров, параллельно каждому из которых подключены через двухоперационные тиристоры вторичные обмотки коммутирующего импульсного трансформатора и обратные диоды, однофазный коммутирующий тиристорный мост с коммутирующей LC-цепочкой в диагонали переменного тока, к диагонали постоянного тока которого подключена первичная обмотка импульсного трансформатора, а к диагонали переменного тока моста подклю- Л чена цепочка двух встречно-последовательно соединенных вспомогательных тиристоров, общая точка соединения катодов которых подключена к отрицательному выводу источника питания {11.

В данной схеме инвертора регулирова;ние в сторону увеличения амплитуды колебательного тока в коммутирующей цепочке при увеличении тока нагрузки достигается уменьшением интервала времени, в течение

I которого к основному тиристору инвертор приложено обратное напряжение. Это не позволяет эффективно использовать указанный инвертор при,изменении величины тока в нагрузке более, чем в 2 — 3 раза (такое увеличение тока нагрузки может возникать, например, в режиме форсированного пуска двигательной нагрузки).

Цель изобретения — расширение диапазона изменения тока нагрузки, т.е. обеспечение надежной коммутации тиристоров инвертора в более широком диапазоне нагру-. зочных токов инвертора.

Поставленная цель достигается тем, что параллельно коммутирующему конденсатору подключена цепочка из дополнительного конденсатора и встречно-параллельных тиристоров или эквивалентного им элемента, например симистора.

Подача на симистор управляющего им. пульса в момент возрастания тока нагрузки выше некоторой критической величины обеспечивает подключение дополнительного конденсатора к основному коммутирующему и, l

877748 следовательно, увеличение суммарной коммутирующей емкости. Так как полное время перезаряда конденсатора в колебательном

LC-контуре определяется по формуле

Тгде R — эквивалентное сопротивление потерь в контуре, то увеличение емкости конденсатора увеличивает время перезаряда, а значит пропорционально ему возрастает и время, предоставляемое каждому из основных тиристоров инвертора для выключения.

На чертеже представлена принципиальная схема автономного инвертора.

Трехфазный мостовой инвертор с основными тиристорами — 6, шунтированными обратными диодами 7 — 12, и последовательным соединением вторичных обмоток 13 — 18 импульсного трансформатора 19 с двухоперационными тиристорами 20 — 25 работает на трехфазную нагрузку 26 и содержит однофазный мост из тиристоров 27 — 30, к одной диагонали которого подключены коммутирующая цепочка 31 из конденсатора 32 и дросселя 33 и встречно-последовательно соединенные тиристоры 34 и 35, общая точка соединения катодов которых подключена к отрицательной шине питающего напряжения, а к другой диагонали указанного моста подключены первичная обмотка 36 трансформатора 19 и последовательно соединенные резистор 37 смещения и источник питающего напряжения. Параллельно конденсатору 32 подключена цепочка из симистора 38 и дополнительного конденсатора 39. Для автоматического регулирования тока в коммутирующей цепочке 3! и времени, предоставляемого для запирания тиристоров 1 — 6, последовательно с фазами нагрузки введены датчики 40 — 42 тока, которые связаны с системой 43 управления, задающей импульсы управления на коммутирующие тиристоры 20 — -25, 27 — 30, 34, 35 и симистор 38.

Инвертор работает следующим образом, Пусть в начальный момент времени to открыты тиристоры 1, 3 и 5, коммутирующий конденсатор 32 заряжен с положительным потенциалом на правой обкладке, и нужно выключить тиристор l.

Для выключения тиристора I в момент t подают управляющие импульсы на тиристоры 20, 27 и 30. Конденсатор 32 начинает перезаряжаться по контуру 32 — 33 — 30 — 36—

27 — 32, а через тиристор 1 проистекает разность тока нагрузки фазы А I è квазисинусоидального тока указанного колебательного контура i приведенного через коэффициент трансформации ко вторичной обмотке 3 трансформатора 19. В момент времени 4 ток 1, становится больше тока Д, разность этих токов начинает проте-. кать через диод 7, а,тирнстор оказывается под обратным напряжением и запирается.

Ток I, достигает максимальной величины, а затем спадает, и в момент t3 до того как этот ток упадет до величины тока 1 подают отпирающий импульс управления на тиристор 35 и запирающий импульс управления на тиристор 20 и он переходит в непроводящее состояние.

При включении тиристора 35 весь ток переходит в данный тиристор, а тиристор 30 запирается, так как его анод становится более отрицательным, чем катод.

В момент tj ток !ó2 спадает до нуля и тиристоры 27, 30 выключаются. За интервал времени tq — Q происходит подзаряд конденсатора 32 от источника питания до напряжения требуемой величины.

Регулируя время задержки импульсов отпирания на тиристор. 35 относительно импульсов отпирания на тиристоры 27 и 30, или, что то же самое, время задержки между отпирающими и запирающими импульсами на тиристор 20 (а в следующую коммутацию время задержки управляющих импульсов на тиристоры 28, 29 и 34), можно изменять величину начального напряжения на конденсаторе 32, а значит и амплитуду тока в коммутирующей цепочке. При этом можно осуществить обратную связь по величине

25 тока нагрузки на систему 43 управления коммутирующими тиристорами и, таким образом, автоматически регулировать амплитуду тока в коммутирующей цепочке, т.е. коммутационную способность узла коммутации в зависимости от величины тока нагрузки.

Однако широкого изменения амплитуды тока в коммутирующей цепочке 31 описанным методом регулирования получить не удается, так как величина тока в коммутиЗ5 рующей цепочке достигается путем снижения временного интервала между импульсами отпирания и запирания на двухоперационный тиристор, что снижает время, в течение которого к основному "тиристору прикладывается обратное напряжение. Поэто40 му, когда датчики 40 — 42 тока нагрузки регистрируют превышение током нагрузки величины, которой соответствует минимально допустимое время обратного напряжения на . основных тиристорах, система управления выдает сигнал на отпирание симистора 38, в результате чего параллельно основному, коммутирующему конденсатору 32 оказывается подключен дополнительный конденсатор 39. Возросшая суммарная емкость увеличивает время перезарядного процесса в коммутирующем LC-контуре и, в частности, 50 время обратного напряжения на основных тиристорах инвертора.

Кроме того, при увеличении емкости растет и амплитуда тока в коммутирующей цепочке, так как волновое соп отивление ко5 лебательного контура (P= L/ ) уменьшается. Это способствует более надежной коммутации тиристоров инвертора в режиме больших нагрузочных токов.

877748 формула изобретения

Составитель И. Жеребина

Редактор С. Тараненко Техред А. БоЯкас Корректор Ю. Макаренко

Заказ 9638/84 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретениЯ и открытиЯ

1 l3035, Москва. Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/б.Филиал ПЛП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При регулировании тока в коммутирующей цепочке в области относительно малых его величин импульсы на отпирание симистора 38 снимаются и конденсатор 39 не участвует в коммутационном процессе, что препятствует потреблению излишней мощности от источника питания инвертора.

Таким образом, управляемое симистором подключение дополнительного коммутирующего конденсатора к основному дает возможность .расширить диапазон коммутируемых токов нагрузки, причем КПД инвертора не снижается при переходе от больших величин тока нагрузки к малым его величинам.

Автономный инвертор . напряжения по авт. св. № 572884, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона изменения. тока нагрузки, параллельно коммутирующему конденсатору подключена цепочка иэ сим истора и дополнительного конденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 5?2884, кл. Н 02 М 7/515, 1977 (прототип).