Инвертор на управляемых полупроводниковыхвентилях

Союа Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства М Заявлено 63 ( 813102/24-7 1; л. 210-, 12/ОМПК Н 02 сп присоединением заявкиКомитет пс делай изобретений и открыти при Совете Министров СССР(088.8) 969. Бюллетеньубликовас грата опубликования описашся 4 Л 11.196 Авторыизобретения А. А. Сакович, С. Б. Юдицкий и М. И, Абрамовичесоюзный электротехнический институт им. Ленина Заявитель НВЕРТОР НА УПРАВЛЯЕМЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ВЕНТИЛЯХИзвестен инвертор на полупроводниковыхуправляемых вентилях, содержащий группувентилей обратного тока и два заградительных реактора в цепи постоянного гока,Известен инвертор с двумя группами вентилей, одной рабочей и другой, предназначенной для возврата энергии в сеть постоянноготока, а также использование в схеме инвертора заградительного реактора, разделенногона две части,Предложенный инвертор повышает надежность и улучшает внешнюю характеристику.Основная отличительная особенность ново.го инвертора состоит в том, что в нем применен вентильный коммутатор, подключенныйпосле заградительных реакторов параллельновентилям инвертора и осуществляющий преобразование постоянного напряжения в рядшироких прямоугольных импульсов, частотаследования которых согласована с частотойинвертора.Заградительные реакторы могут быть снабжены вторичными обмотками, соединеннымипоследовательно через диод и подключеннымик источнику постоянного тока,На фиг. 1 изображена схема с общим коммутатором, обеспечивающим искусственнуюкоммутацию для всех вентилей инвертора; нафиг. 2 - характеристика рабочего процессаинвертора,Иссве 1 сторный олок Вклсочает В себ 51 Группууправляемых кремниевых вентилей активной моциости 1, 2, 3, 4, 5, 6 и группу вентилей реактивной мощности 7, 8, 9, 10, 11, 12. Ком мутатор состоит из управляемых кремниевьсхвентилей 13, 14, 15, 1 б и конденсатора 17.Инвертор питается от источника постоянного тока через заградительный реактор 18, обмотка которого, в целях симметрирования по тенциалов на выходных зажимах инвертора,разделена на две половины и включена в обы полюса.Рабочий процесс инвертора протекает следующим образом. На вентили 13, 14, 15 и 16 5 коммутатора поочередно подаются управляющие импульсы с частотой чередовансся, равной 2 Ьп, где /г - целое число, большее 1, характеризующее коэффициент запаса, а сгг число фаз на выходе инвертора.20 Если, например, при включении схемы откроются вентили 13 и 14, тогда конденсатор 17 зарядится с полярностью плюс слева, минус справа. После заряда ток прекратится и вентили 13 и 14 закроются. При отпирании 25 вентилей 15 и 16, в первый момент положительно заряженная обкладка конденсатора будет соединена с нижней шиной, а отрицательно заряженная с верхней вследствие чего напряжение на этих шшсах изменит знак, 30 Разность напряжений ляжет на обмотку реак10 тора 18. Конденсатор 17 будет заряжаться через вентили 15 и 16 и перезарядится до полярности плюс - справа, минус - слева. При отпирании вентилей 1 и 14 процесс повторится, включая кратковременное иззгецениь знака напряжения на шинах.Таким образом, коммутатор разбивает постоянное наприкение источника питания на ряд широких прямоугольных импульсов положительной полярности, разделенных узкцмц импульсахги напряжения отрицательной полярности, как показано ца фиг, 2,а. Частота этих импульсов будет равна 2 Ь)кВентили группы активной мощности и группы реактивной мощности инвертора управляются многофазной системой ичпульсов.На каждый вентиль группы активной мощности в течение рабочего цикла в соответствующей последовательности подаются: 1) отпирающце импульсы, 2) импульсы повторного значения с частотой работы коммутатора, 3) пусковые ичпульсы. На вентили группы реактивной мощности подаются с надлекащим чередованием коммутирующие импульсы.Работу схемы иллюстрирует рис. 2,о. 1-1 апример, работают вентили 1,и 2. Для осуществления коммутации инвертора, одновременно с подачей отпирающих импуцьсов на вентили коммутатора, например, на 1; и 14, подается коммутирующий импульс на вентиль 10. При этом, в связи с изменением полярности ца входе инвертора, ток будет проходить через вентили 2 и 10, а также через вентиль 2, коммутатор и вентиль . К аноду вентиля 1 будет приложено отрицательное напряжение, и он закроется. После восстановления полярности напряжения, на входе ицвертора будут работать вентили , 2 и 10, причем через вентиль 10 фаза А будет отдавать реактивную мощность, запасенную в индуктивцости нагрузки.В следующий период работы схемы ток чс рез вентиль спадает до нуля. Остаются в работе вентили 3 и 2. Наступившая пауза в подаче напряжения на фазу А используется как средство для регулирования напряжения ца выходе инвертора путем регулирования времени задержки отпирающего импульса. Затем подается отпирающий импульс ца вентиль 4 и пусковой импульс на вентиль 3. После этого вентиль 4 вступает в рабсту и работают вентили , 2 и 4. Пусковой импульс, подаваемый на вентиль , в установившемся режиме значения не имеет, но при ьключении обеспечивает одновременное зажигание вентилей в анодной и катодной группах,Поскольку частота импульсов, создаваемых коммутатором, может быть больше, чем частота коммутаций вентилей инвертора, ца 15 20 25 30 35 40 45 50 55 электроды управления, работающих в данном цикле вентилей, подаются повторные импуль. сы зажигания после каждого срабатывания коммутатора.Зтим предотвращается запирание вентилей в случае чисто активной или емкостной нагрузки на выходе инвертора,При малой нагрузие ицвертора или при емкостном характере нагрузки работа коммутатора может вызвать значительное повышение напряжения на входе инвертора. С целью предотвращения этого, реактор 15 снабжен вторичной обмоткой. Если напряжение за дросселем начинает превышать напрякение на источнике питания, напряжение э. д. с. на вторичной обмотке совпадает с проводящим направлением вентиля 19. Выбирая надлежащее число витков вторичной обмотки, можно ограни шть уровень повышения напряжения за реактором заданныч значением путем обратной отдачи излишней энергии источнику питания, При напряжении ниже заданного предела и при снижении напряжения за реактором, дополнительный контур влияния на работу схемы не оказывает.Дополнительный контур способен также обеспечить отдачу энергии в сеть постоянного тока из сети переменного тока, при работе устройства в режиме обратного инвертора.Согласно изобретению, возможны другие модификации схемы предлокенного устроиства, например, с заменой четырехвецтильного комчутатора одновентильньв; выполнением роли вентиля коммутатора вентилями группы активной мощности; то же, но с числом фаз на выходе, равным пяти.Инвертор может быть осуществлен на любое четное и нечетное число фаз, начиная от одцофазцого напряжения. Предмет изобретения1. Ицвертор на управляемых полупроводниковых вентилях, содержащий группу вентилей обратного тока и два заградительных реактора в цепи постоянного тока, от,гичающийся тем, что, с целью, повышения надежности и улучшения внешней характеристики, в нем приченен вентильный коммутатор, подключенный после заградительных реакторов параллельно вентилям инвертора и осуществляющий преобразование постоянного напряжения в ряд широких прямоугольных импульсов, частота следования которых согласована с частотой инвертора.2. Инвертор по п. 1, отличающийся тем, что заградительные реакторы снабжены вторичными обмотками, соединенными последовательно через диод и подключенными к источнику постоянного тока,237979 НапяжРнии на шина поаано 9 1 асдакор Корректор Л. В, Юшина Тсхрсд Т, П. Курцлко Заказ 5969 Тиратк 480 ПодписноеЦИИИ 11 И Комитета ио делам изобретений и открытий ири Совете Мшшстров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, ир. Сапунова, 2