Автономный последовательный инвертор

Автономный последовательный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1 >881953 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву N 750684 (22) Заявлено 04.01.80 (21) 2863356/24 — 07 с присоединением заявки М (28) Приоритет (51) М. Кл.

Н 02 М 7/515

1ооудерстеенный коинтет оо девам нзебретеннй н открытий

Опубликовано 15.11.81. Бктллетень Рте 42

Дата опубликования описанн» 15.11.81 (53) УДК621.314..572 (088.8) I

Г. Г. Пивняк, С. И. Выпанасенко, 3. С. Иоспа и И. И. Пресманн (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Артема (71) Заявитель (54) АВТОНОМНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к устройствам силовой преобразовательной техники повышенной частоты.

По основному авт.св. 22 750684 известен автономный последовательнь1й инвертор, содержащий тнристорный мост с коммутирующим.

LC-контуром в диагонали переменного тока, подключенный к выводу для отрицательного полюса источника питания, и через дроссель фильтра к выводу для положительного полюса источника питания, две последовательные

1О цепочки, подкл1оченные параллельно мосту, одна из которых содержит конденсатор и дроссель, вторая — токоограничивающий дроссель с отпайкой, разделительный конденсатор

15 и цепь нагрузки, причем общая точка конденсатора и дросселя через диод подключена к отпайке токоограничивающего дросселя (1).

Недостатком. этого инвертора является то, что он имеет недостаточно высокие КПД и

20 устойчивость инвертирования.

Цель изобретения — повышение КПД и устойчивости инвертирования при работе на нагрузку с емкостной реакцией.

Поставленная цель достигается тем, что инвертор снабжен дополнительными дросселем и конденсатором, подключенными параллельно цени нагрузки.

На фиг. 1 представлена схема инвертора; на фиг. 2 — схема заменения параллельного контура для первой гармоники тока; на фиг, 3 — зависимость реактивного сопротивления параллельного контура Хи от активного Рн .

Инвертор содержит тиристорный мост 1, собранный на тиристорах 2 — 5, в диагональ переменного тока которого включены коммутирующие конденсатор 6 и дроссель 7. Тиристорный мост 1 подключен к выходу для отрицательного полюса источника питания и через дроссель фильтра 8 — к выводу для положительного полюса источника питания.

К выводам постоянного тока тиристорного моста 1 подключены две последовательные цепочки, одна иэ которых содержит конденсатор 9 и дроссель 20, вторая — токоограничивающий дроссель 11 с отпайкой, разделитель-. ный конденсатор 12 и нагрузку 13. Параллель881953

15

35

50 но нагрузке подключены дополнительные дроссель 14 и конденсатор 15. Общая точка конденсатора 9 и дросселя 10 через диод 16 подключена к отпайке токоограничивающего дросселя 11.

Попарным включением тиристоров 2, 3 и 4,5, образуется колебательный контур, со тоящий иэ коммутирующего конденсатора 6, коммутирующего дросселя 7, токоограничивающего дросселя 11 и параллельных цепей из дополнительного дросселя 14, дополнительного конденсатора 15 и нагрузки 13. Емкость конденсатора 9 большая, поэтому напряжение на нем в процессе работы преобразователя практически не изменяется и равно напряжению источника питания. В процессе изменения параметров нагрузки 13 величины напряжений на элементах и форма тока в цепи колебательного контура изменяются. При спаде тока через тиристорный мост напряжение на токоограничивающем дросселе с отпайкой 11 имеет знак, указанный на фиг. 1. В момент его равенства с напряжением на конденсаторе 9. открывается диод 16 и ток тиристорного моста 1 резко падает. Ток, проходя шй через разделительный конденсатор 12 кроме первой гармонической составляющей содержит высшие гармоники, Параллельно включенные дополнительный дроссель 14 и конденсатор 15 представляют собой параллельный фильтр, настроенный на частоту, незначительно превышающую рабочую частоту инвертора, Для высших гармонических составляющих тока параллельный фильтр имеет малое сопротивление. Для первой гармонической составляющей его сопротивление велико. Поэтому ток нагрузки 13 близок к синусоидальному и потери мощности от гар) монических составляющих тока незначительны.

На рабочей частоте инвертора параллельный фильтр имеет индуктивное сопротивление. и совместно с нагрузкой 13, имеющей емкостную реакцию, образует параллельный контур, который настроен на рабочую частоту инвер-. тора.

Резонанс токов, возникающий в параллельном контуре (фиг. 2) позволяет значительно уменьшить величину первой гармонической составляющей его входного тока, т.е. тока, проходящего через разделительный конденсатор 12. Уменьшение величины первой гармонической составляющей тока контура инвертора позволяет значительно снизить потери в его элементах 2 — 7, 11, 12. Расчет показывает, что при правильном выборе параметров элементов 14, 15 можно в среднем на 20% уменьшить величину первой гармонической составляющей тока контура инвертора и на 50 o уменьшить потери в элементах коштура, что в целом способствует повышению

КПД инвертора.

Относительно входных выводов нагрузки инвертора 13 зависимость реактивного сопротивления параллельного контура Хд от активного R H ïðåäñòàâëåíà на фиг. 3.

Заштрихованная зона соответствует сопротивлению, превьппающему критическое значение, т.е. значение, при котором резко уменьшается угол запирания силовых тиристоров инвертора. Инвертор в этой зоне работает неустойчиво. Иэ приведенной зависимости следует, что при изменении активного сопротивления нагрузки 13 инвертор не попадает в неустойчивую зону.

При отсутствии элементов 14, 15 и превышения сопротивлением нагрузки его критического значения снижается устойчивость инвертирования, которая может привести к опрокидыванию инвертора. Таким образом, элементы 14, 15 позволяют расширить допустимые границы изменения активного сопротивления нагрузки.

Границы определяются не величиной критического сопротивления, а мощностью, на которую расчитан инвертор. Повышается устойчивость инвертирования при нагруэках, близких к максимальным.

Формула изобретения

Автономный последовательный инвертор по авт. св. М 750684, о т л и ч а ю щ и йс я .тем, что, с целью повышения КПД и устойчивости инвертирования при емкостном характере нагрузки, он снабжен дополнительны. ми дросселем и конденсатором, подключенными параллельно цепи нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 750684, кл. Н 02 М 7/515, 1980.

881953 хн — хн

Фиг.д

Фиг.2

Редактор М. Хома

Заказ 9995/84

Составитель И. Жеребина

Техред А.Бабинец . Корректор У. Пономаренко

Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент *, г. Ужгород, ул. Проектная, 4