Автономный инвертор

(51) 4 Н 02 М 7/51 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш" им.В,И.Ленина(56) Авторское свидетельство СССРР 271638, кл. Н 02 М 7/515, 1969,Авторское свидетельство СССР9 226012, кл. Н 02 М 7/515, 1967.Авторское свидетельство СССРУ 587577, кл. Н 02 М 7/515, 1975.Патент США Яф 3939387,кл. Н 02 Р 5/40, НКИ 318-27, опублик1976(57) Изобретение относится к электро"технике и может быть использованопри создании тягового электропривода. Цель изобретения - уменьшениегабаритов и потерь мощности. Инвертор содержит фазовые блоки 1, каждый из которых состоит из главныхтиристоров(Т) 3, обратных диодов 4,коммутирующих тиристоров 5, разделительных диодов б, коммутирующегоконденсатора (КК) 7, дросселя 8, зарядных диодов 9. Введение зарядныхтиристоров 10 и подключение их междуисточником подзаряда 11 и выходнойФазой инвертора обеспечивает меньшуювеличину коммутационного тока. Источник 11 совместно с резистором (Р) 12являются источником напряжения смягкой характеристикой. Элементы 512398 11 12 образуют узел индивидуальной коммутации главных тиристоров одной фазы. При включенном Т 3 коммутирующий конденсатор заряжен. Для отключения Т 3 включаются Т 5 и 10, Ток в Т 3 спадает до нуля, и избыток коммутационного тока разряда КК 7 протекает Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при создании тяговогоэлектропривода на базе инвертора напряжения.Целью изобретения является уменьшение габаритов и потерь мощности вавтономном инверторе.На фиг,1 дана схема устройства;,на фиг.2 - схема управления главнымии коммутирующими тиристорами, котораяприспособлена для управления такжезарядными тиристорами, для чего исползована одна из вторичных обмотоктрансформатора выходного устройства,управляющего коммутирующими тиристорами; на фиг.3 приведена диаграммауправляющих сигналов, иллюстрирующаяработу схемы по фиг.2,Фазовые блоки 1 (фиг,1) подключены к полюсам основного источника 2питания, Каждая фаза состоит из главных тиристоров 3, обратных диодов 4,коммутирующих тиристоров 5, соединенных с полюсами источника 2 через разделительные диоды б, коммутирующегоконденсатора 7 и дросселя В,а такжезарядных диодов 9 и тиристоров 10.Зарядныетиристоры 10 включены междуисточником 11 подзаряда и выходнойфазой инвертора. Последовательно систочником 11 подзаряда включен зарядный резистор 12, таким образом,источник 11 совместно с резистором12 являются источником напряженияс мягкой характеристикой. Элементы5-12 образуют узел принудительнойкоммутации главных тиристоров однойфазы инвертора.Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии включен глав "ный тиристор 3, коммутирующий конденсатор 7 заряжен. Величина напрячерез диод 4. КК 7 перезаряжается,ток подзаряда ограничивается сопротивлением Р 12,при этом процесс лодзарядаограничивается сопротивлением Р 12,при этом процесс подзаряда не влияетна коммутационный процесс,что позволяет уменьшить потери мощности. 3 ил,жения источника 11 подзаряда принятаравной максимальному напряжению основ..ного источника 2 питания, Для отключения главного тиристора 3 включает 5 ся коммутирующий тиристор 5. Одновременно с ним включается зарядныйтиристор 10. При этом коммутирующийконденсатор 7 разряжается по цепи:коммутирующий конденсатор 7 - коммути1 О рующий дроссель 8 - главный тиристор3 - разделительный диод 6 - коммутирующий тиристор 5 - коммутирующийь- конденсатор 7, Ток в главном тиристоре 3 спадает до нуля и избыток15 коммутационного тока разряда коммутирующего конденсатора 7 протекаетчерез обратный диод 4. Падение напряжения на обратном диоде 4 прикладывается в обратном направлении к глав 20 ному тиристору 3 и последний отключается. Коммутирующий конденсатор 7перезаряжается и полярность напряжения на нем становится противополож-,ной исходной,25 Одновременно с коммутационнымпроцессом начинается процесс перезаряда коммутирующего конденсатора 7по цепи: источник 11 подзаряда - зарядный резистор 12 - зарядный диод9 - коммутирующий тиристор 5 - коммутирующий конденсатор 7 - коммутирующийдроссель 8 - зарядный тиристор 10 -источник 11 подзаряда, Ток в .цепиподзаряда ограничен сопротивлениемзарядного резистора 12 и его величиЗсна значительно меньше величины коммутационного тока, так что процесс подзаряда практически не влияет на коммутационный процесс. Длительность протекания зарядного тока менее полу 40периода выходного напряжения инвертора и задается величиной сопротивления зарядного резистора 12. После подзаряда коммутирующего конденсатора12398 Тираж 63 дписн Заказ 340 Ужгород, ул. Проектная, 4 Произв игр. пр-т 7 до напряжения источника 11 поцэаряда коммутирующая цепь подготовлена котключению противоположного главноготиристора, которое происходит аналогично описанному. 5 Система управления тиристорами инвертора (фиг.2) состоит из задающего генератора 13, распределителя 14 импульсов, промежуточного устройства 15 1 О с модулятором и выходного устройства 16, Последнее содержит усилители 17 для управления главными тиристорами 3 и усилитель 18 цля управления ком - мутирующими тиристорами 5 и зарядными 15 тиристорами 10, На фиг, 2 цифровые обозначения оез штрихов относятся к элементам, связанным с анодной группой главных тиристоров инвертора, а обозначения со штрихами - к элементам 20 катодной группы главных тиристоров инвер торов,Усилители 18 являются общими для управления коммутирующими и зарядными тиристорами. Управляющие им пульсы в усилителях 18 снимаются с вторичных обмоток трансформатора 19 и формируются при помощи резисторов 20 и 21 и диодов 22 и 23. 11 4Рабату схемы управления (фиг.2) иллюстрируют диаграммы управляющих сигналов (фиг,3).Усилители 17 вырабатывают длинные импульсы управления как правило, более 1/6 периода выходного напряжения инвертора. Усилители 18 вырабатывают узкие импульсы управ. пения, приходящие одновременно на управляющие переходы соответствующих коммутирующих и зарядных тиристоров после окончания управляющих импульсов главных тиристоров.Формула и з обр ет енияАвтономный инвертор с узлами пофазной принудительной коммутации, содержащими С -цепочки, включенные между срецними точками ветвей главных и комутирующих тиристаров, источники подзаряда, подключенные через зарядные диады к крайним точкам ветвей коммутя. рующихтиристоров, которые через раз;, делительные диоды подключены к полюсам основного источника питания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и потерь источники подзаряда подключены также к средним точкам ветвей главных тиристоров через дополнительно введен. ные зарядные тирисгоры О Гб Т 3 Т(2 27/3 37 6 Г