Трехфазный инвертор

Трехфазный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалнстнческик республнк

О П И С А Е ()888306

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Sl ) Дополнительное к авт, санд-ву— (22)Заявлено 04.02.80 (21) 2879275/24-07 с присоединением заявки,%— (23) П риоритет

3 (5l)M. Кл. °

H 02 M 7/515

3Ьв)фаустинны6 комитет

CCCP ае двлзк нэббретекий н опрытий

Опубликовано 07.12.81. Бюллетень № 45 (5Я) УДК 621 ° 314.

° 572(088.8) Дата опубликбвання описания 09

И. И. Кантер, Н. П. Иитяшин, И. И. Артюхов и С. Ф. Степанов (72) Авторы изобретения

Саратовский политехнический институт (71) Заявнтель (54) ТРЕХФАЗННЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть применено для электроснабжения на повышенных частотах потребителей с резко изменяющейся нагрузкой.

Известен трехфазный инвертор, содержащий тиристорный мост, к выводам переменного тока которого через дроссели подключены обратный диодный мост $1). Жесткость внешней характеристики такого преобразователя достигается за счет больших пиковых токов тиристоров и диодов, в режимах, близких к холостому хоДу. Кроме того, наличие трех дросселей в цепи силовой обратной связи усложняют устройство и увеличивает его габариты.

Известен также инвертор, содержащий входной дроссель, мост основных тиристоров и установленный íà его выходе вентильно-конденсаторный мост замкнутый на дроссель (2). Недостатком этого инвертора является большое количество управляемых вентилей в регулирующем устройстве, случайное перекрытие которых приводит к срыву инвертирования.

Подключение вентильно-конденсатор5 ного моста к выходным зажимам инверторного моста через дополнительные конденсаторы (31 позволяет повысить надежность устройства, однако не устраняет такой недостаток, как обязато, тельное соединение коммутирующих кон денсаторов в звезду, что в ряде случаев является нежелательным.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является трехфазный ин15 вертор (4), содержащий тиристорный мост, связанный с входными выводами через дроссель фильтра, коммутирующие конденсаторы, подключенные между

20 выводами переменного тока тиристорного моста, а также мост обратных диодов, выводы переменного тока которого соединены с выводами переменного тока тиристорного моста, вы88830

4О воды постоянного тока через регулирующие дроссели подключены к выводам постоянного тока тиристорного моста.

Указанный инвертор обладает жесткой внешней характеристикой и устойчивостью при работе на двигательную нагрузку. Однако наличие моментов закорачивания регулирующих дросселей цепочками последовательно соединенных диода и тиристора приводит к уве личению среднего тока вентилей, снижение КПД устройства и ограничению его частотного диапазона.

Целью изобретения является повышение КПД и расширение частотного диапазона инвертора.

Цель достигаетсл тем, что трехфазный инвертор, содержащий подключенный ко входным выводам через дроссель фильтра тиристорный мост, выводы переМенного тока которого соединены с выходными выводами и через коммутирующие - между собой, и связаны с выводами переменного тока моста обратных диодов, подключенного, выводами постоянного тока через регулирующие дроссели к выводам постоянного тока тиристорного моста, снабжен дополнительными ком-

30 мутирующими конденсаторами, включенными попарно-последовательно между выводами переменного тока тиристорного моста, а выводы переменного тока моста обратных диодов подключены к точкам соединения дополнительных коммутирующих конденсаторов соответствующих пар.

На фиг. 1 приведена .принципиальная электрическая схема инвертора; на фиг. 2 - векторная диаграмма, графики тока и напряжений, поясняющие его работы; на фиг. 3 — возможный вариант схемы инвертора.

Трехфазный инвертор содержит тиристорный мост 1-6, связанный с вход- 4> ными выводами через дроссель фильтра

7, коммутирующие конденсаторы 8-16, подключенные между выводами переменного тока тиристорного моста 1-6, а также мост обратных диодов 17-22, so, выводами постоянного тока через регулирующие дроссели 23, 24, подклю ченные к выводам постоянного тока тиристорного моста 1-6. Конденсаторы

8-13 образуют емкостный делитель на- ss пряжения, содержащий в каждой фазе соединенные конденсаторы 8-9, 10-11, 12-13, общие точки которых подключе6 г ны к соответствующим выводам переменного тока моста обратных диодов 17-22.

Работу инвертора рассмотрим на том интервале, на котором проводят ток тиристоры 2 и 3. В начале этого интервала тиристор 2 включается и падает на диоды 18, 20, ?2 через дроссель 24 напряжения U A, UgA, Upp соответственно. Из векторной диаграммы (фиг. 2 а) следует, что напряжение

0 в момент коммутации положительно, -если угол запиранил ф ) О, UgA положительно, если 9 ), а 0,«положительно, если ф ) 60

Выбор угла f3 определяется соот- . ношением величин конденсаторов емкостного делителя 8-12, причем изменением можно достигнуть различной жесткости внешней характеристики инвертора при прочих равных условиях. Так . как аноды диодов 28, 20, 22 соединены друг с другом, то включится тот диод,. напряжение на катоде которого в мо-мент коммутации минимально. Рассмотрим тот случай, когда р <60О а угол фо настолько мал, что в момент 8 =О, UgA

Uf:A<0 ток 2,2 будет уменьшаться до тех пор, пока при 6 = gне станет равным нулю. Существенно, что ток спадает под действием напряжения UFA по амплитуде меньшего, чем напряжение

UEA, под действием которого этот ток разгоняется.

Предложенная схема инвертора выгодно отличается от известной прежде всего отсутствием моментов закорачивания регулирующих дросселей, так как диоды и тиристоры соединены через конденсаторы, и, следовательно, какая бы пара тиристоров и диодов ни работала, регулирующий дроссель всегда будет включен через емкостную цепь, образованную конденсаторной батареей.

Это дает возможность повысить КПД устройства и расширить его частотный диапазон. Затяжка импульса тока через регулирующий дроссель позволяет при одинаковом стабилизирующем эффекте

888306 Ь д О. Поэтому величина Rz может быть сделана сколь угодно малой и, следовательно, сколь угодно малыми могут быть сделаны потери в цепи дросселей.

Формула изобретения улучшить использование по току вентиль.ного огорудования схемы.

Для подтверждения сказанного сравним кривую тока одного из регулирующих дросселей в известном устройстве 43(фиг.2,в) и данной схеме (фиг. 2,б). В схеме инвертора L43. ре-. гулирующий дроссель подключается параллельно коммутирующему конденсатору на время, соответствующее углу <4 ?????????????????? ?? . ?????? ???????? ???????????????????????? ???????????????? ???????????????????????? ?????????????????? ???????? ???????????????????? ???????????????? ???????????????????????????? ??????????????. ?????????? ???????????????????????????? ?????????? ???????????????? ?? ???????? ?????? ???? ????????, 1% ?????? ?????????????????????? ?? ?????? ?????????????? ???????????????????????? ???????????????????? ?????????????????????????? ???????????????? ???????????????? ???????????? ???????????????? ?????????????? ?????????????? ???????????????????????????????? ???????? ???????????????? ?? ???????????????? ???????? ????1,?????????? ??????????????, ?????????? ??????????????, ?? ?????? ???????????????????? ???????????????????????????? r> и величиной реактивной мощности д ф, подлежащей компенсации, следующей 25 приближенной формулой

Ъ сР с щ О - 1ь

Отсюда следует, что стабилизация достигается за счет активных потерь в цепях регулирующих дросселей.

В данной схеме ток регулирующего дросселя разгоняется и сводится к нулю под действием знакопеременногонапряжения, снимаемого попеременно с >З .различных точек подключения конденсаторной батареи, В результате этого величина среднего тока регулирующих дросселей определяется индуктивностью дросселя, углом ь и величиной компенсируемой реактивной мощности

Трехфазный инвертор, содержащий подключенный ко входным выводам через дроссель фильтра тиристорный мост, выводы переменного тока которого сое динены с выходными выводами и через коммутирующие конденсаторы - между собой, и связаны с выводами переменного тока моста обратных диодов, подключенного выводами постоянного тока через регулирующие дроссели к выводам постоянного тока тиристорного моста, .отличающийся тем, что, с целью повышения его КПД и расширения частотного диапазона, он снабжен дополнительными коммутирующими конденсаторами, включенными попарно-последовательно между выводами переменного тока тиристорного моста, а выводы переменного тока моста обратных диодов подключены к точкам соединения дополнительных коммутирующих конденсаторов соответствую" щих пар.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 156230, кл. Н 02 M 7/00, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР и 412660, кл. Н 02 И 5/42 1971.

Авторское свидетельство СССР

N 522537, кл. H 02 M 7/У 5, 1976.

4. Кантер И. И. Статические преобразователи частоты Саратов. Изд-во

СГУ, 1966. с. 300, рис. 7-3.

888306

Составитель И.йеребина

Редактор Т.Кузнецова Техред A.Ñàâêà Корректор У. Пономаренко

° В

Заказ 10740/18 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, И-35, Рауаская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4