Автономный инвертор напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) 111) 10976 А Е 51)4 Н 02 М 7 51 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТ(56) Патент США40кл. Н 02 М 7/515, 1978. тический институт Петр Лыщак (Р 1.) 9443,Булатов О. Г., Одынь преобразователи на базе ляемых тиристоров. - Итог Сер. Силовая преобразова ВИНИТИ АН СССР. М.,Патент США4308578 1981. В. Вентильные олностью управнауки и техники. льная техника / 2, кл. Н 0 7 515,Сс ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к преобразовательноч технике. Целью является улучшение массогабаритных показателей. Устройство содержит трехфазный мост основных тиристоров 1 - 6 с обратными диодами 7 - 12. Мост распределительных тиристоров 13 - 18 подключен к линейному дросселю 19, соединенному с входными выводами через двухоперационные тиристоры 20, 21 и вспомогательные тиристоры 22, 23. Для запирания основного тиристора анодной группы включаются тиристоры 20, 21. Затем тиристор 21 запирается, и отпирается соответствующий тиристор (13 - 15). Линейный дроссель 19 используется в качестве источника коммутационной энергии. 2 ил.1310976 510 1Изобретение относится к электротехнике,а именно к автономным инверторам напряжения, и может быть использовано, например, в преобразователях постоянного напряжения в переменное для однофазной илитрехфазной нагрузок.Целью изобретения является улучшениемассогабаритных показателей путем исключения дополнительных источников напряжения,На фиг. 1 приведена принципиальнаясхема предлагаемого инвертора в трехфазном мостовом варианте исполнения с общимузлом повентильной коммутации; на фиг. 2 -временная диаграмма, поясняющая работуустройства на интервале коммутации.Инвертор содержит трехфазный мостосновных тиристоров 1 - 6 с обратными диодами 7 - 12 и трехфазный мост распределительных тиристоров 13 - 18. В состав узлакоммутации входит линейный дроссель 19,подключенный к двухоиерационным тиристорам 20, 21 и спомогательным однооиерационным тиристорам 22, 23. Инверторработает на трехфазную нагрузку 24,Коммутационные процессы в инверторепротекают следующим образом.Пусть в начальный момент 1 О открытытиристоры 1, 3 и 5. Для запирания одногоиз основных тиристоров инвертора, например тиристора 1, в моментпроизводятотпирание по цепи управления двухоперационных тиристоров 20 и 21. При этом иоконтуру тиристор 20 - дроссель 19 в тиристор 21 протекает ток Ь., который накапливает в дросселе 19 коммутационную энергию. В момент 1 г производят запирание поцепи управления тиристора 21 и отпираниетиристора 13. Ток дросселя 19 и, которыйк моменту 1 г достигает значения1.(г) тЕ,11 - ехр( - г Ь 1.)г.,где Е, - напряжение источника питания;Е - индуктивность дросселя 19;г - резистивные потери в контуре протекания тока и,должен превышать ток фазы А нагрузки Ьхчто необходимо для создания условий выключения тиристора 1. Действительно, при7.(1 гнл в момент Ь тиристор 1 обесточивается и ток переводится в контур 20 в 19 13 - 7 - 20, причем через диод 7 протекаетток 4=и - 1 л (заштрихованная площадкана фиг. 2). Тиристор 1 при этом оказываетсяпод обратным анодным напряжением, равным падению напряжения на диоде 7, и восстанавливает свои непроводящие свойствана интервале нос осн.=з - г,Регулируя интервал Л 1=1 г -между подачей управляющих импульсов запираиия на тиристор 21 по отнощению к импульсам отпирания обоих тиристоров 20 и 21, можно изменять значение тока 1 е(Ь) в зависимости от значения тока 1 х, сохраняя тем самым 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2коммутационную способность при высоком КПД устройства в случае изменения тока нагрузки инвертора в широком диапазоне.В момент Ь производят запирание по цепи управления двухоперационного тиристора 20 и отпирание вспомогательного тиристора 23, после чего образуются два токопроводящих контура: 19 в 13 - 24 - 5 - 23 - 19 и 19 в 13 - 7 в источн питания - 23 - 19. По первому контуру протекает ток 1 х -.сопз 1, а ио второму контуру - ток , =, - нд который быстро (с постоянной времени т=./г) рекуперирует в источник Е. В момент 1 ток=О, после чего через дроссель 19 протекает только ток нагрузки, т. е. =7 х,В момент Ь производят отпирание по цепи управления тиристора 21, после чего образуются два несвязанных один с другим контура: 19 в 21 в19 и 24 в 5 10 - 24, причем второй контур существует лишь ири наличии индуктивной составляющей у нагрузки 24. На интервале ,=1; - Ь происходит восстановление неироводящих свойств у двухоперационного тиристора 20 (в современных мощных двухоперационных тиристоров на ток более 100 А время 1 составляет около 5 мкс). С момента Ь при образовании двух указанных контуров тиристор 13 оказывается в обесточенном состоянии и выключается. Одновременно с момента Ь в контуре 19 - 21 - 23 - 19 идет процесс экспоненциального спада тока с. Для ускорения этого процесса (щтрих-иунктирная линия, характеризуюгцая кривую тока .Ю после момента Ь на фиг. 2) можно последовательно с тиристорами 22 и 23 установить дополнительные резисторы, сопротивления которых следует выбирать исходя из требуемой скорости экспоненциального сиада до нуля тока .Более экономичное окончание коммутационного процесса после момента Ь можно организовать без введения дополнительных резисторов, исключительно алгоритмическим способом, учитывая наличие тиристоров 22 и 23. Для этого в момент ь после выключения тиристора3 отпнракт вспомогательный тиристор 22, что приводит к рекуперации тока дросселя 19 ио контуру 19- 22 в источник -- 23- - 19 в питающий инвертор источника напряжения Е.Начиная с момента 1; в принципе можноначать следующую коммутацию основных тиристоров инвертора, в том числе и тиристора 1. Для запирания любого тиристора из анодной группы инвертора (тиристоры 1, 2, 3) включаются те же тиристоры узла коммутации, что ири запирании тиристора 1, а также соответствующий распределительный тиристор (13, 14 или 15). При коммутации любого тиристора из катодной группы функцию тиристора 21 выполняет тиристор 20, а функцию тиристора 23 - тирис1310976 Формула изобретения О 7 г бинаКо оставитель И. Жхред И. Вересраж 661тета СССР по д- 35, Раушское предприятие ректор А. Обручалписноеетений и открыти4/5д, ул. Проектная,елам изоб я наб., д г. Ужгоро тор 22. В качестве распределительного тиристора при этом используют соответствующий тиристор из числа 16 - 18. Автономный инвертор напряжения, содержащий подключенный по входным выводам трехфазный мост основных тиристоров, зашунтированных обратными диодами, а также трехфазный мост распределительных тиристоров, подключенных соответствующими электродами к основным тиристорам, причем выводы постоянного тока моста распределительных тиристоров соединены с источником коммутационной энергии с двухРедактор М. Келемеш Т Заказ764/53 Т ВНИИПИ Государственного ком3035, Москва, Ж Производственно-полиграфичес операционными тиристорами, подключенным через вспомогательные тиристоры к входным выводам, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей путем исключения дополнительных источников напряжения, источник коммутационной энергии выполнен в виде линейного дросселя, соединенного одним концом с анодами однои пары двухоперационного и вспомогательного тиристоров, подключенных катодами соответственно к отрицательному и положительному входным выводам, а другим концом дроссель соединен с катодами другой пары двухоперационного и вспомогательного тиристоров, аноды которых соединены соответственно с положительным и отрицательным входными выводами.