Последовательный инвертор

СОЮЗ СОНЕТСНИХ СОЮ ЗНПНЕП 4 ИЖ. РЕСПУБЛИК 3(50 Н 02 М 7 515 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л Я ГОСУДЮ СТВЕННЫй НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(56) 1.,Авторское свидетельство СССР 9 601790,. кл, Н 02 М 7/515, 1973,2Беркович Е,И, и др. Тиристорные преобразователи частоты, М.-Л., фЭнергияф, 1973, с. 80,рнс.3-34 Б. (54)(57) 1ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий входной фильтровый дроссель, соединенный одним выводом с зажимом. источника постоянного тока, а другим - с двумя дросселями делителя входного тока, вторые выводы которых соединены с первыми обкладками двух коммутирующих конденсаторов, вторые обкладки которых связаны с концами первичной обмотки выходного трансформатора, подключенной средней точкой к другому зажиму источника постоянного тока, связанноХ му через тиристоры с точками соеди-, нения дросселей делителя с первыми обкладками коммутирующих конденсаторов, а также коммутирующие дроссели, о т л и ч а ю щ н ис я тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения напряжений при переменной нагрузке, он снабжен фильтровым конденсатором, двумя вентилями и дву мя дросселями насыщения, причем коммутирующие дроссели включены между вторыми обкладками коммутирующих конденсаторов и концами первичной обмотки, а точки соединения коьиу-тирующих конденсаторов и дросселей через последовательные цепи из вентилей и дросселей насыщения соедине-Р ны с точкой соединения Фильтрового дросселя с дросоелями делителя входного тока, .которая через фильтровый конденсатор связана с противополож ным зажимом источника постоянного тока, а делитель входного тока выпонен без магнитной связи,мятель и дополнительный дроссель насыщения подключены параллельно фильтровому конденсатору,10770352. Инвертор по п.1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что выходной транс.форматор снабжен обмоткой обратнойсвязи, которая через мостовой выпря 1Изобретение относится к преобраэовательной технике и может быть использовано в источниках питания,Известны последовательные тиристорные инверторы, предназначенные 5для преобразования постоянного токав переменный и представляющие собойодну, две и более инвертирующиеячейки или мосты с коммутирующимиконтурами Г 1 3, 10Для повышения надежности при изменении сопротивления нагрузки применяется встречное включение диодовпараллельно тиристорам, а также сцелью ограничения нанряжения на элементах инвертора диодно-дроссельныецепи сброса реактивной энергии,Однако при нагрузке протекаетток, форма которого имеет асимметрию, так как амплитуда обратноготока почти всегда меньше прямого(только в аварийном режиме короткого э.-.рыкания они почти. равны , Прииспользовании инверторов со встречными диодами в источниках питания вкачестве звена тока повышенной частоты на выходе после выпрямителянеобходимо устанавливать более мощный фильтр, чем это было бы в случаесимметричного синусоидального тока,Наиболее близким к предлагаемомуявляется инвертор, содержащий входной фильтровый дроссель, соединенныйодним выводом с входным зажимом источника постоянного тока, а вторым -с двумя дросселями делителя входного 35тока, другие выводки которых соединены с выводами двух коммутирующих конденсаторов, тиристоры, коммутирующиедроссели, выходной трансформатор,содержащий на сердечнике первичную 40обмотку со средней точкой, подключенной к второму входному зажиму постоянного тока, и вторичную обмотку,,подключенную к нагрузке. Для равномерного распределения тока между 45тиристорами, применен индуктивныйделитель. При поочередном отпираниитиристоров по нагрузке, включеннойчерез трансформатор со средней точкой, протекает ток по форме, близкойк синусоидальной 2.Однако при резко переменной нагрузке возникают либо большие перенапряжения на элементах инвертора,либо уменьшается время восстановле 2ния управляемости тиристоров, чтоуменьшает надежность,Цель изобретения - повышение надежности инвертора при резко пере- .менной нагрузке,Поставленная цель достигаетсятем, что последовательный инвертор,содержащий входной фильтровый дроссель, соединенный одним выводом сзажимом источника постоянного тока,а другим - с двумя дросселями делителя входного тока, вторые выводыкоторых соединены с первыми обкладками двух коммутирующих конденсаторов,вторые выводы которых соединены спервыми обкладками двух коммутирующих конденсаторов, вторые обкладкикоторых связаны с концами первичнойобмотки выходного трансформатора,подключенной средней точкой к другому зажиму источника постоянного токасвязанному через тиристоры с точками соединения дросселей делителя спервыми обкладками коммутирующих,конденсаторов, а также коммутирующиедроссели, снабжен Фильтровым конденсатором, двумя вентилями и двумядросселями насыщения,причем коммутирующие дроссели включены междувторыми обкладками коммутирующих"конденсаторов и концами первичнойобмотки, а точки соединения коммутирующих. конденсаторов и дросселей через последовательные цепи из вентилей и дросселей насыщения соединены с точкой соединения фильтровогодросселя с дросселями делителя входного тока, которая через фильтровыйконденсатор связана с противоположным зажимом источника постоянноготока,. а делитель выполнен без магнитной связи,Кроме того, выходной трансформатор снабжен обмоткой обратной связи,которая через.мостовой выпрямитель идополнительный дроссель насыщенияподключена параллельно фильтровомуконденсатору.На чертеже представлена принципиальная схема последовательного инвертора.Инвертор содержит входной фильтро.вый дроссель 1, соединенный с дросселями 2 и 3 делителя входного тока,фильтровый конденсатор 4, вентили 5и 6 с последовательно соединенными.Заказ 768/52 Тираж 667 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 дросселями 7 и 8 насыщения, дополнительный дроссель 9 насыщения, тиристоры 10 и 11, коммутирующие конден.саторы 12 и 13, коммутирующие дроссе.ли 14 и 15, выходной трансформатор16 с первичной обмоткой, разделеннойна секции 17 и 18, обмоткой 19 обратной связи и вторичной обмоткой20, мостовой выпрямитель 21 и нагрузку 22,Инвертор работает следующим образом,От источника питания через дроссель 1 заряжается фильтровый конденсатор 4, а через дроссели 2 и 3 -конденсаторы 12.и 13, Тиристоры 10 15и .11 отпираются поочередно. При отпирании тиристора 10 протекает токпо цепи: конденсатор 13 - тиристор10 - обмотка 18 - дроссель 15 - конденсатор 13, Если точкой обозначить 20начало обмоток, то импульс тока всекции 18 протекает от начала к концу. При отпирании тиристора 11 импульс тока протекает по цепи: конденсатор 12- тиристор 11 - обмотка 2517 - дроссель 14 в . конденсатор 12,т.е. в первичной обмотке протекаетобратный импульс тока, При поочередном отпирании тиристоров 10 и 11 понагрузке 22 протекает переменныйток, При уменьшении нагрузки возрастают перенапряжения на элементахкоммутирующих контуров инвертора,Особенно опасны они для тиристоров10 и 11, В данной схеме инвертораперенапряжения ограничиваются с помощью цепей из элементов 5 и 7 (б и8), Так, в случае возникновения перенапряжений при протекании тока через тиристор 10 суммарное напряжениена дросселе 15 и секции 18 обмотки 40трансформатора будет превосходитьвеличину входного напряжения на конденсаторе 4. При этом через вентильб и дроссель 8 будет протекать ток,уменьшая избыточную реактивную энергию в контуре коммутации (сброс висточник питания), Это ограничивает рост напряжения на запирающемся тиристоре 10 Ток в секции 18 трансформатора совпадает.по направлениюс основным импульсом тока, В нагрузке 22 выделяется полезная мощность,Аналогично действует второй контурсброса реактивной энергии 5 и 7 ).Во избежание взаимовлияния цепей,состоящих иэ дросселей 2 и 3 и конденсаторов 12 и 13, при поочередномвключении диодов 5 и б обмотки дросселей 2 и 3 делителя входного токавыполняются без магнитной связи.Второй аварийный режим - повышение сопротивления нагрузки, При этом режимиз колебательного превращается вапериодический. Время для восстановления управляемости тиристоров 10 и11 снижается и может произойти опрокидывание инвертора, для исключениятакого явления предназначен контур,содержащий мостовой выпрямитель 21,обмотку 19 и дроссель 9, При повышении сопротивления нагрузки 22 растетнапряжение и на обмотке 19, и навыпрямителе 21, При этом через дроссель 9 протекает ток в источник питания, а напряжение на обмотке 19становится почти равным (по амплитуде) входному. Соответственно стабилизируется напряжение на нагрузке.Таким образом, предлагаемая схемаинвертора по сравнению с известнымидопускает изменение нагрузки отнуля до бесконечности, при этом времявосстановления управляемости тиристоров и напряжение на них остаютсяв допустимых пределах. Это повышаетнадежность при обеспечении симметричного по форме синусоидального тока в нагрузке. В устройстве изменечнием параметров дросселей 7, 8 и 9насыщения можно менять порог их переключения при настройке режима инвертора.Таким образом может регулировать-.ся напряжение на нагрузке и тиристорах, что улучшает эксплуатационныехарактеристики инвертора,