Автономный инвертор
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1023591
Автор: Ряшенцев
Текст
(54)(57) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР, содер аащий два силовых и два коммутирующих тиристора, соединенных в мостовую схему с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока, подключенную выводами постоянного тока к выводам источника питания, причем каждый иэ коммутирующих тиристоров шунтироваи обратным ди-. одом, а также цепь нагруэки, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД., цепь нагрузки, имеющая среднюю точку, подключена к выводам для источника питания, а ее средняя точка подсоедине- иа к общей точке соединения силовых тиристоров. Бюл, В 22ев и В.Н.Ряшенце(71) Институт го отделения А (53) 621.314.5 Япония0676.ТехниВ,А,Л71, с.2,19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ орного дела СибирскоН СССРИзобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться в системах электропитания и электропривода для получения периодического или импульсного напряжения,5Известен последовательный инвертор, в котором ток нагрузки протекает через конденсаторы 11).Однако зта схема неприменина прималых частотах и больших токах нагрузки, так как требует большихемкостей и размеров конденсаторов.Известен также параллельный инвертор, в котором нагрузка подсоединена к анодам силовых тиристоров 5и к источнику питания (импульс), акатоды этих тиристоров соединенывместе и подключены к дросселю.Диоды пропускают обратно к источнику питания импульсы тока, обусловленные ре активной мощностью нагрузки.При индуктивной нагрузке энергия, накопленная в цепи нагрузки, возвращает,ся в источник питания, Ток в нагрузке протекает при поочередном 25включении силовых тиристоров, акоммутация тиристоров производитсяпосредством коммутирующих элементов: конденсатора, дросселя, диодов.Схема позволяет получать большиетоки в нагрузке, а также хорошо работает при низких частотах ( 2).Однако работоспособность схемы.зависит от вида нагрузки и ее величины, что может привести к срыву работы инвертора;схема усложнена введением дросселя и сложным видом нагрузки из-за использования отпаек всиловом трансФорматоре, что неприемлемо при больших нагрузках и длинныхсоединительных линиях; схема не работоспособна при больших индуктивныхнагрузках, так как требуются дополнительные цепи гашения реактивнойэнергии и защита от коммутационныхперенапряжений. 45Наиболее близкиМ по техническойсущности к предлагаемому являетсяинвертор содержащий два силовых идва коммутирующих тиристора, соединенных в мостовую схему с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока, подключенную выводамипостонного тока к выводам источникапитания, причем каждый из силовыхи коммутирующих тиристоров шунтирован обратным диодом, а также 55цепь нагрузки 131,Однако такой инвертор имеет недостаточно высокий КПД.Цель изобретения - повышение КПД.Цель достигается тем, .что в автономном инверторе, содержащем двасиловых и два коммутирующих тиристора, соединенных в мостовую схемус коммутирующим конденсатором вдиагонали переменного тока, подклю ченную выводами постоянного тока квыводам источника питания, причемкаждый из коммутирующих тиристоровшунтирован обратным диодом, а также цепь нагрузки, последняя имеетсреднюю точку, подключена к выводамдля источника питания, а ее средняя точка подсоединена к обшей точке соединения силовых тиристоров.На чертеже приведена схема инвертора,Инвертор содержит два силовыхтиристора 1 и 2, два коммутирующихтиристора 3 и 4, соединенных в мостовую схему с коммутирующим конденсатором 5 в диагонали переменноготока. Коммутирующие тиристоры 3 и 4шунтированы обратными диодами 6 и7Нагрузка, например двухобмоточный трансформатор с двумя полуобмотками 8 и 9, подключена крайнимивыводами к источнику питания, асредней точкой - к общей точке силовых тиристоров 1 и 2,Инвертор работает следующим образом,При подаче постоянного напряжения от схемы управления включает ся тиристор 3 и заряжает конденсатор 5 по цепи 3-5-9, после того,как конденсатор зарядится, тиристор 9 отключается и подается импульс на включение силового тиристора 2, при этом через обмотку 8начинает протекать силовой ток.Длявыключения тока в обмотке 8 включается тиристор 4, и йредварительно заряженный конденсатор разряжаетсяна цепи 5-4-2, коммутируя силовойтиристор 2, индуктивная энергия обмотки 8 замыкается по контурам 3-97-6 и 8-5-6, создавая условия длябыстрого нарастания тока в обмотке9. Одновременно конденсатор разряжается по цепи 5-9-7, ускоряя рост тока в обмотке. Сразу после включениятиристора 2 включается тиристор 1,еще больше ускоряя рост тока в обмотке 9, а также дозаряжая конденсатор5 до сетевого напряжения (это важно для надежной коммутации силовых тиристоров при включении вместо обмоток трансФорматора активнойнагрузки)Для выключения тока вобмотке 9 включают коммутирующийтиристор 3, который, разряжая конденсатор по цепи 5-1-3, коммутируеттиристор 1, при этом индуктивнаяэнергия обмотки 9 замыкается поконтурам 9-7-6-8 и 9"7-5, т,е. переходит в обмотку 8 и конденсатор5, из конденсатора энергия переходитв обмотку 8 по цепи 5-6-8. Одновременно тиристор 3 заряжает конденсатор 5 до сетевого напряжения по цепи 3-5-9, после чего включается тиристор 2, и процесс повторяется,1023591 Составитель Г. ВотцицевРедактор Л,Веселовская Техред И,Тепер КорректлрВ.Гнрняк Заказ 4235/47 Тираж 687 Подписное ВНИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Описанный выше процесс справедлйГ для нагрузок с большой индуктнвностью. При малых индуктивных нагрузках либо при чисто активных нагрузках (например, трансформатор,подключенный к преобразователю, нагруженному лампами накаливания) энергия одной обмот- . ки в другую. не передается и коммутирующий конденсатор заряжается только от сети..В случае использования устройства 0 для работы-в сложных режимах, например с паузами, вместо диодов б и 7 зозможно применение тиристоров. Для защиты от одновременного протекания тока по силовым тиристорам 1 и 2(что 15 ведет и короткому завиканию в силовой цепй) между нагрузкой 3 и 4 можно в разрыв .цепи включить диод нли тиристор 10 (на чертеже показан пунктиром) который катодом подсоединен к катоду тиристора 1 и нагрузке 9, а анодом - . к аноду тиристора 2 и нагрузке В,Иквертор можно использовать в электротехнической промышленности для преобразования постоянного напря жения одной величины постоянного напряжения в переменное напряжение, для преобразования напряжения одной частоты в напряжение другой частоты. ПредполагаеМый вид нагрузки инвертораактивная (например, лампы накаливания и индуктивная. (например, электродвигатели асинхронные, синхронные, электромагнитные, реле и т,п.) .Этот тип инвертора целесообразно применять для получения напряжения слож ной Формы и чередования, так как силовые тиристоры могут включаться как поочередно,так и.одновременно, при этом не нарушается режим их коммутации. Предложенный инвертор при. 40 меним и для работы с индуктивной нагрузкой, в которой запасается большая реактивная энергия, вследствие чего усложняется процесс коммутациин гашения электромагнитного поля,В известных устройствах для гашениямагнитного поля используются дополнительные гасящие устройства, либоэнергия отдается обратно в сеть,а в предложенном устройстве такихгасящих цепей нет,. так .Мак реактивная энергия одной катушки передается в другую для совешения работы .и часть ее идет .на перезаряд конденсатора.Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известными заключаются в том, что оно работает прн различных видах нагрузки (активной и индуктивной)в широком диапазоне изменения величины нагрузки; прн больших величинах реактивной энергии эта энергия передается от одной обмотки к другой; при питании реле схема способствует быстрому нарастанию тока в обмотке в момент коммутации, что увеличивает быстродействие реле ( уменьшает время срабатывания), а при питании электро.магнитных двигателей схема увеличивает КПД двигателя и улучшает его частотные характеристики; схема устойчиво работает прн больших ве. - личинах реактивной энергии обмоток без дополнительных средств гашения поля за счет предлагаемого способа включения конденсатора, выполняющего одновременно функции коммутатора силовых тиристоров, предохранителя элементов схемы от перенапряжения, а конденсатор накапливает в себе часть энергии и сразу же отдает второй обмотке, которая поглощает реактивную энергию первой обмотки, используя ее для совершения полезной работы, чем повышается КПД работЫ двигателя.
СмотретьЗаявка
3248280, 19.02.1981
ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА СО АН СССР
РЯШЕНЦЕВ НИКОЛАЙ ПАВЛОВИЧ, РЯШЕНЦЕВ ВАЛЕРИЙ НИКОЛАЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: H02M 7/515
Метки: автономный, инвертор
Опубликовано: 15.06.1983
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-1023591-avtonomnyjj-invertor.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Автономный инвертор</a>
Предыдущий патент: Способ преобразования постоянного напряжения в квазисинусоидальное и устройство для его осуществления
Следующий патент: Преобразователь постоянного напряжения
Случайный патент: Компенсационная соединительная муфта для трубопроводов