Многофазный инвертор

СССР

Класс 21dР, 12 о 64160 : г

ОПИСАНИЯ ИЗОБРЕтЕнкя

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана СССР

I

И. Л. Каганов

Многофазный инвертор

Заявлено 17 января 1941 года в Наркомэлектропром 3a ¹ 39978 (304252) Опубликовано 31 января 1945 года тому, что в простой параллельной шестифазной схеме длительность работы анода мала (несколько больше 60 электрических градусов).

Это не дает эффективного использования схемы в силу того, что заметную часть интервала от нормальной длительности горения анода ток проводит не анод, а конденсатор.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором фиг. 1 изображает схему инвертора, предложенную Марксом, фиг. 2 — предлагаемую схему инвертора, а фиг.

3 — диаграммы токов и напряже1 ETZ, 1938 г., том 59, тетрадь 14, стр. 538.

- Электричество, 1937 г., K 4, стр. 8.

Для улучшения коэфициента мощности кнверторов (ионных преобразователей постоянного тока в переменный) были предложены схемы, базирующиеся на введении в инверторную схему конденсаторов с целью получения искусственной коммутации тока. Последним вариантом такой схемы является схема, предложенная Марксом (фиг. 1 чертежа), представляющая собою развитие схем, ранее предложенных

Бабатом и Кацманом .

Однако схема Маркса непосредственно пригодна только для простых параллельных схем, где, в каждую часть периода работает один анод (или, что то же, одна вторичная обмотка трансформатора). Это ограничивает значимость схемы Маркса для шестифазных схем инвертирования тока (единственно применяемых в мощных установках) не только потому, что среди них находят себе применение, главным образом, схемы с одновремен ной работой двух вторичных обмоток трансформатора, соединенных или параллельно,(схема с уравнительной катушкой), или последовательно (схема Гретца), но и поДля наиболее же распространенных вышеназванных схем инвертирования тока схема Маркса непосредственно, как указывалось, не может быть применена. Для инверторн ых установок со схемой Гретца, согласно настоящему изобретению, предлагается, с целью повышения коэфициента мощности, включить конденсаторную батарею между нулевой точкой обмотки трансформатора и средней точкой цепи, составленной из двух последовательно включенных вентилей и приключенной к зажимам цепи постоянного тока.

М 64160 ний, иллюстрирующие работу схемы.

Конденсаторная батарея С включена между нулевой точкой вторичной обмотки трансформатора, питающего рабочие вентили 1 — 6, и средней точкой вспомогательных вентилей 1 и И, включенных на выпрямленное напряжение, Преимуществом предлагаемой схемы, по сравнению со схемой, предложенной Марксом (фиг. 1), заключается, помимо указанного выше, также в том, что мощность конденсаторов, благодаря специальному их включению при помощи добавочных вентилей, получается в два раза меньшей, чем в схеме, предложенной Марксом.

Действительно, при схеме Гретца один и тот же конденсатор работает на две последовательно вКлюченные группы, в связи с чем его напряжение пслу. чается в два раза меньше, чем в схеме, предложенной

Марксом.

Открывая в момент ti разрядный вентиль II, мы даем возможность конденсатору С, заряженному к моменту t в направлении проводимости вентиля II, разрядиться через рабочий вентиль 3 и фазу b вторичной осмотки трансформатора. Ток третьего анода 1,з в течение известного периода (периода коммутации), измеряемого интервалом времени от 1 до 12, спадает до нуля, и далее инвертируемый ток от полОжительного полюса источника проходит через рабочий вентиль 4, фазу а, конденсатор С к отрицательному полюсу источника тока.

Прохождение тока через конденсатор С вызывает вначале полный. разряд конденсатора, когда напряжение конденсатора падает до нуля, а затем конденсатор начинает заряжаться в обратном направлении и напряжение на нем изменяет свой знак, делаясь отрицательным.

Когда напряжение на конденсаторе

С делается более отрицательным, чем напряжение на очередной фазе с (момент t< на диаграмме), ток начинает проходить через вентиль

5 и фазу с. В течение некоторого интервала времени от t> до tr фаза с и конденсатор С работают вместе (BTорой период коммутации), а затем разрядный вентиль отключается (момент t. на диаграмме) и в работе остаются вентили 4 и 5, нагружая током фазы b и с. Таким образом, за интервал времени от до t<, определяющий собой полную длительность разрядного тока конденсатора, ток от одного рабочего вентиля (третьего) переходит к другому (пятому).

В процессе коммутации тока с третьего анода на пятый конденсатор, перезаряжаясь, получает ту полярность, которая необходима для следующего периода коммутации, когда ток переходит от четвертого рабочего вентиля к шестому.

Этот период коммутации начинается с момента открытия вентиля 1 и протекает во всем аналогично ранее рассмотренному периоду коммутаций тока. Таким образом мы получаем здесь в самом простейшем виде двухтактную схему. Токи и напряжения на конденсаторе дают диаграммы i: и U, на фиг. 3.

Токи через рабочие вентили и ток вторичной обмотки (более жирно очерченная кривая) дают нижние диаграммы на фиг. 3.

Ток в первичной обмотке при соединении ее в треугольник повторяет ток во вторичной обмотке. Этот ток, как и ток во вторично и обмотке трансформатора, оказывается, в результате примененной искусственной коммутации, сдвинутым в сторону отставания по отношению к э д. с., индуктируемой в обмотке трансформатора инвертора, что состветствует сдвигу в сторону опережения к напряжению сети.

В результате, в предлагаемой схеме, как и показала подробное экспериментальное исследование ее, удается получить опережающие сдвиги по фазе, доходящие до значения 0,8. При этом мощность конденсаторов не превышает 3 —.

5% от установленной мощности инвертора. Число вспомогательных вентилей в предлагаемой схеме минимально.

Такие показатели являются исключительно благоприятными для

Хо 64160 работы инвертора и ликвидируют тот основной недостаток, который ограничивал применение инвертора тока, а именно — плохой коэфициент мощности.

Предмет изобретения

Многофазный инвертор, выполненный по схеме Гретца, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения коэфициента мощности, конденсаторная батарея включена между нулевой точкой обмотки трансформатора и средней точкой цепи, состоящей из двух последовательно включенных вентилей и приключенной к зажимам цепи постоянного тока. № 64160

Фиг. 3

Отв. редактор Д. А, Михайлов Техн. редактор М. В. Смольякова

Л1235б9 Подписано к печати 13/VII 194б г. Тираж 500 экз. Цена б5 к. Зак. 105

Типография Госпланиздата, им. Воровского, Калуга