Автономный инвертор

О П ИСА НИИЗОБРЕТЕНИЯ а 605 Союз Советских Социалистических РеспуоликвкиГосударственный комитет Совета Министров СССР 53) УДК 621,314.5Г 088.8) 1.78, Бюллетень2ия описания Об,02.78 43) Опубликовано 15 45) Дата опубликова елам нзссретеи Отхрытнй(71) Заявитель иборостроени енинградскии институт авиацион 54) АВТОНОМИЫЙ ИНВЕРТО Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано в системах частотно-регулируемого привода электродвигателей переменного тока и источниках электропитания.Известны автономные ипверторы, содержащие основные и отсекающие вентили, вентили обратного тока, коммутирующие конденсаторы и общий коммутирующий дроссель с параллельно подсоединенными к нему диодом и резистором 11. 1-1 едостаток таких инверторов заключается в снижении КПД за счет накопления и рассеяния энергии в коммутирующем дросселе.Известен также автономный инвертор, содержащий основные и отсекающие вентили, вентили обратного тока, коммутирующие конденсаторы и дроссели, соединенные, например, по трехфазной мостовой схеме, последовательный двухобмоточный коммутирующий дроссель, к выводам обмоток которого присоединены последовательные цепи из диода и резистора, а также вентили и дроссели подзаряда 2, После коммутации тиристоров образуется короткозамкнутый контур, который приводит к непрерывному протеканию циркуляционного тока через коммутирующий двух- обмоточный дроссель и вентили, Величина энергии, запасенной в коммутирующем дросселе, возрастает при увеличении частоты инфЬг" вертора, В результате этого возрастают потери, увеличиватотся загрузка вентилей и мощность коммутирующих конденсаторов,Целью изобретения является повышение 5 КПД инвертора и частоты его выходного напряжения, Это достигается введением в предлагаемый инвертор двух развязывающих диодов, подключенных между входными зажимами и зажимами вентилей обратного тока 1 О встречно источнику питания, а другие концыпоследовательных цепей из диода и резистора подключены к общим точкам развязывающих диодов и вентилей обратного тока.На чсртеже дана принцттпиальная схема 15 описываемого инвертора в варианте трехфазного мостового преобразователя.Автономный и ивер тор содержит основные1 - б п отсекающие 7 - 12 вентили, вентили 3 - 18 обратного тока, диоды 19 - 22 и рези сторы 23 и 24, коммутирующие конденсаторы25 - 30, двухобмоточный коммутирующий дроссель 31, коммутирующие дроссели 32 - 37, тпристоры 38 - 43 и дроссели 44 и 45 подзаряда. Вентили 1 - 18 собраны по трсхфазной 25 мостовой схеме, Коммутирующие дроссели32 - 37 вместе с конденсаторами 25 - 30, резисторами 23 и 24 и диодами 19 и 20 образуют коммутационный колебательный контур. Сопротивление резисторов 23 и 24 должно быть зо в 20 - 50 раз меньше индуктивного сопротив588605 Составитель Г. Гомола Редактор А. Пейсоченк Техред А, Камышников Корректоры: О, Тюринаи 3. Тарасова Заказ 3327/9 И Тираж 917НПО ГосударственногоСовета Министров С по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауд. 4/5 зд.20 Подп испо омитетаССРоткрытийшская наб Типография, пр, Сапунова,ления коммутирующего дросселя 31 на частоте коммутации, но достаточным для получения отрицательного напряжения на вентилях, эффективно влияющего на уменьшениевремени выключения, Диоды 19 - 22 предотвращают к. з, индуктированной ЭДС двухобмоточного коммутирующего дросселя 31 через резисторы 23 и 24 и обеспечивают ограничениепроцесса перез ар яда конденсаторов однимполупериодом.10Инвертор работает следующим образом.Пусть в данный момент времени ток,проводят вентили 1 и 6, т, е. включены фазы А и С,а коммутация тока происходит с вентиля 1 навентиль 2. При этом выключение вентиля 1 15происходит по цепи: вентиль 2 - дроссель 33 -вентиль 1 - дроссель 32 - конденсатор 25 -конденсатор 27. После спада тока вентиля 1до нуля образуется колебательный контур перезаряда коммутирующих конденсаторов 25 - 2027 по цепи: дроссель 32 - вентиль 7 - вентиль13 в ди 19 - вентиль 2 - дроссель 33, Протекание тока в этой цепи происходит в течение полупериода частоты коммутации, в течение которого к вентилю 1 прикладывается 25отрицательное напряжение, равное падениюнапряжения на резисторе 23. Ток в коммутирующем дросселе 31 за время перезарядакоммутирующих конденсаторов практическине изменяется. Дальнейший заряд конденсаторов 25 - 27 осуществляется через вентиль 2 ицепь подзаряда: тиристор 39 - дроссель 44 -источник Уз,Введение в инвертор развязывающих диодов и новые связи в цепи отвода реактивной 35энергии звена коммутации уменьшают загрузку вентилей, снижают потери и емкостькоммутирующих конденсаторов. Это приводитк повышению КПД и нижснию масса-габаритных показателей преобразователя, а также повышает максимальную частоту инвертора. В сравнении с известными инверторами в предлагаемом инверторе отсутствует накопление энергии в цепи коммутации. Такое изменение схемы может применяться и в других даухтактных схемах, поскольку коммутационные процессы в них не отличаются от коммутационных процессов описываемого трехфазного мостового преобразователя. Фор мул а из о бр етенияАвтономный инвертор, содержащий соединенные между собой, например, по мостовой схеме основные и отсекающие вентили, вентили обратного тока, коммутирующие конденсаторы и дроссели, общий последовательный коммутирующий дроссель, один конец каждой из обмоток которого соединен с одним концом цепи из диода и резистора, а также вентили и дроссели подзаряда, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью .повышения КПД и частоты выходного напряжения, он снабжен двумя развязывающими диодами, каждый из которых соединен встречно-последовательно с диодом соответствующей из указанных цепей и подключен между одним из выводов для источника питания и общей точкой вентилей обратного тока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гладснко Т. Л Гончаренко Р. Б. Полупроводниковые преобразователи частоты в электроприводах, Л., Энергия, 1969, с. 22 - 25.2. Гладенко Т. Л Гончаренко Р. Б, Полупроводниковые преобразователи частоты в электроприводах, Л., Энергия, 1969, с. 22, рис. 11,б,