Инвертор напряжения

Союз Советскни

Соцналнстнческни

Республик

< >81

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.02.75 (21) 2105849/24-07 (5l) М. Кл з с присоединением заявки №вЂ”

Н02М 7/515

Гвсударетвеиимй квкитет

СССР ю делан извбрвтеиий и вткрытий (23) Приоритет—

Опубликовано 30.03.81. Бюллетень №12

Дата опубликования описания 05.04.81 (53) УДК 621.314..572 (088.8) /»» (72) Автор изобретения

В. Н. Филат ов (54) ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может применяться в устройствах автономного питания для частотного регулирования асинхронных электродвигателейй.

Известны двенадцатифазные инверторы на основе двух инверторных мостов и трехобмоточного трансформатора с двумя первичными обмотками, соединенными звездой и треугольником (1).

Наиболее близким является шестифазный инвертор напряжения на основе двух паралельно включенных преобразовательных блоков, трехобмоточного трансформатора и общей коммутирующей LC-цепочки.

Каждый преобразовательный блок содержит основной трехфазный мост на тиристорах, встречно-параллельно ему включенный мост обратных диодов и подсоединенный на выходе трехфазный мост коммутирующих тиристоров (2) .

Известные инверторы обеспечивают получение на выходе трехфазного напряжения с улучшенным гармоническим составом, но сложны в исполнении, имеют большие габариты и установленную мощность оборудования, повышенные коммутационные потери.

Цель изобретения — упрощение и улучшение массогабаритных показателей.

Для достижения поставленной цели ин5 вертор, содержащии подключенные ко входным выводам два трехфазных тиристорных моста, выводы переменного тока которых связаны с выходными выводами, соединенными со вспомогательными вентилями и вы1о водами переменного тока трехфазного моста обратных диодов, а также два последовательно соединенных встречных диода, снабжен двумя дросселями, двумя последова.тельно соединенными конденсаторами, шунтирующими встречные диоды и трехфазным

1S автотрансформатором, а в качестве вспомогательных вентилей использованы симисторы, одни электроды которых объединены и соединены с общей точкой встречных диодов, подключенных ко входным выводам, а другие их электроды подключены к концам обмоток автотрансформатора, соединенных треугольником, и к выходным выводам причем каждая обмотка выполнена с симметричными отводами, подключенными к соот817932

1о!

2S зо

Формула изобретения

35 ветствующим выводам переменного тока двух тиристорных мостов, а мост обратных диодов соединен со входными выводами через дроссели.

На фиг. 1 представлена схема инвертора; на фиг. 2 — формы напряжений, характеризующие работу инвертора.

Схема инвертора содержит два трехфазных моста на тиристорах 1 — 12, подключенных ко входным выводам, трехфазный мост обратных диодов 13 — 18, возвратные диоды 19 — 20, симисторы 21 — 23, последовательно включенные конденсаторы 24 и

25, автотрансформатор 26 с обмотками

27 — 29, дроссели 30 и 31.

В нормальном режиме работы тиристоров 1 — 6 и 7 — 12 формируется две системы трехфазных напряжений шестиступенчатой формы в соответствии с числом коммутации тиристоров в каждом мосту. Эти напряжения сдвинуты между собой по фазе на уго гол в 30 и подаются пофазно на симметричные относительно выходных выводов отводы автотрансформатора 26, в котором происходит их геометрическое сложение, и .на выходных выводах автотрансформатора форсируется результирующее трехфазное напряжение улучшенной двадцатиступенчатой формы (фиr. 2). Поскольку автотрансформатор 26 обеспечивает жесткую электрическую связь выводов переменного тока тиристорных мостов 1 — 6 и 7 — 12 с выходными выводами (через вольдобавочные секции) в инверторе установлен всего один трехфазный мост обратных диодов 13 — 18„ обеспечивающих не только сброс в цепь источника питания избыточной реактивной энергии индуктивных цепей и нагрузки, но и возможность искусственной коммутации всех 12-ти тиристоров одним коммутирующим устройством на трех симисторах 21 — 23 через вольтдобавочные секции, используемые в качестве разделительных и коммутирующих индуктивностей.

Если ток проводиг тиристор l. то полярность напряжения на конденсаторе 24 — 25 соответствует указанной на фиг. 1. При подаче отпирающего импульса на коммутирующий симистор 21 образуется последовательный контур разряда 24 — 21 — вольтдобавочная секция обмотки 29 — 1 — 24. Ток разряда конденсатора 24 протекает встречно рабочему току тиристора 1 и в момент их равенства тиристор 1 запирается. Ток разряда конденсатора 24 переключается на диод 13 и течет по цепи 24 — 21 — 13 — 30 — 24.

Поскольку на вольтдобавочной секции обмотки 29 при протекании рабочего тока через тиристор 1 держится напряжение, согласное с напряжением конденсатора 24, пока не будет запрет этот тиристор, не произойдет переключения тока разряда на диод

13.

45 .50

4

Так как суммарное напряжение на конденсаторах 24 и 25 не может превышать входное, одновременно с перезарядом конденсатора 24 происходит и перезаряд конденсатора 25, тем самым увеличивая эквивалентную емкость коммутирующего конденсатора. При следующей коммутации очередного тиристора, например 6, происходит разряд конденсатора 25 ток через симистор

23 протекает в другом направлении, т. е. узел коммутации работает по двухтактной схеме.

Аналогичным образом происходит поочередная коммутация всех тиристоров двух инверторных мостов тремя симисторами и одним трехфазным мостом обратных диодов

13 — 18 с незначительными коммутационными потерями, поскольку в контуре коммутации во всех случах оказываются включенными только два вентиля.

Диоды 19 и 20, шунтирующие конденсаторы 24 и 25 служат для ограничения напряжения на этих конденсаторах. Они позволяют заряжаться конденсаторам только до входного напряжения, после чего избыточная реактивная энергия коммутации через них сбрасывается в цепь источника питания.

Поскольку мощность автотрансформатора 26 рассчитывается исходя из мощности вольтдобавок с компенсацией основных магнитных потоков-в магнитопроводе, мощность его незначительна, порядка 300/0 от полной мощности инвертора.

Инвертор напряжения, содержащий подключенные ко входным выводам два трехфазных тиристорных моста, выводы переменного тока которых связаны с выходными выводами, соединенными со вспомогательными вентилями и выводами переменного тока трехфазного моста обратных диодов, а также два последовательно соединенных встречных диода, отличающийся тем, что, с целью упрощения и улучшения массогабаритных показателей, он снабжен двумя дросселями, двумя последовательно соединенными конденсаторами, шунтирующими встречные диоды и трехфазным автотрансформатором, а в качестве вспомогательных вентилей использованы симисторы, одни электроды которых объеди иены и соеди иены с общей точкой встречных диодов, подключенных ко входным выводам, а другие их электроды подключены к концам обмоток автотрансформатора, соединенных треугольником, и к выходным выводам, причем каждая обмотка выполнена с двумя симметричными отводами, подключенными к соответствующим выводам переменного тока двух

817932

Составитель И.Жеребина

Техред А. Бойкас Корректор Л. Иван

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП сПатентэ, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. Ковальчук

Заказ 994/76 тиристорных мостов, а мост обратных диодов соединен со входными выводами через дроссели.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Лобунцов В. Д,. Анализ и синтез тиристорных автономных инверторов напряжения Диссертация 1973, с. 169 — 170.

2. Авторское свидетельство СССР № 326690, кл. Н 02 М 7/515, 1969.