Инвертор

ОП И САН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскиз оциалистичвски РесоублииОРСКОМУ С ЕРЬС висимое от авт. свидетельствааявлено 03.11.1,1 о 1617114/24 М. 02 тп 5/4 02 тп 7/7 присоединением заявки Комитет ло делам зобрвтений и отирытиб лри Совете Министров СССРнор итет Опубликовано 23.1.1973. Бюллетень8 Дата опубликования оппсания 10.1 Ч.1973 УДК 621.314,27(088.8) Авторы зобретени С. М. Кацнельсон и 1 О, М. Зинин Уфимский авиационный институт Заявитель ИНВЕРТО Известен инвертор, содержащии тиристорные мосты с коммутирующими конденсаторами в диагонали, соединенные между собой через коммутирующую индуктивность, и диоды для ограничения заряда коммутирующих конденсаторов. Этот инвертор имеет высокие коммутационные перенапряжения на коммутирующей индуктивности.Предлагаемый инвертор отличается тем, что к каждому из диодов через общие дополнительные конденсатор и дроссель подключен встречно параллельно дополнительный диод,Это отличие позволяет снизить коммутационные перенапряжения,На чертеже представлена принципиальная схема инвертора.Инвертор содержит ячейки 1 - 3. Каждая из ячеек имеет тиристорные мосты на тиристорах 4 - 7 и 8 - 11. В диагонали мостов включены коммутирующие конденсаторы 12, 13, Мосты соединены между собой через коммутирующую индуктивность 14, а для ограничения заряда коммутирующих конденсаторов 12, 13 имеются диоды 1 б, 1 б.К каждому диоду 15, 1 б через общие дополнительные конденсатор 17 и один из дросселей 18, 19 подключен встречно параллельно дополнительный диод 20, 21.Рассмотрим работу предлагаемого инвертора в установившемся режиме. В этом случае через входной дроссель 22протекает. постоянный по величине ток от источника постоянного напряжения, и разделительная емкость 23 заряжена до напряжения 5 источника питания инвертора.Работу схемы рассмотрим с момента включения тиристоров 4, 7, 8, П ячейки 1. Полярность напряжения на коммутирующих конденсаторах 12, 13 показана на чертеже.10 При включении тиристоров 4, 7, 8, 11 ячейки 1 начинается перезаряд коммутирующих конденсаторов 12 и 13 по цепи, образованной тиристором 4, коммутирующим конденсатором 12, тиристором 7, коммутирующей индуктив постыл 14, тиристором 8, коммутирующимконденсатором 13, тиристором 8, нагрузкой 24, разделительной емкостью 23. Параметры указанной цепи выбраны таким образом, что протекающий через нагрузку. 24 ток перезаря да коммутирующих конденсаторов 12, 13 имеет колебательный характер. При достижении напряжениями на коммутирующих конденсаторах 12, 13 величины, 25 равной напряжению на разделительной емкости 23 и нагрузке 24, открываются диоды 15 и 1 б, и ток, текущий по коммутирующей индуктивности 14, начинает уменьшаться по величине, но протекает в том же направлении 30 через другие элементы: диод 1 б, разделитель3ную емкость 23, нагрузку 24, диод 1 б, коммутирующую индуктивность 14.Напряжение на коммутирующих конденсаторах 12 и 13 перестает возрастать и становится постоянной величиной, равной напряжению на разделительной емкости 23 и нагрузке 24 в момент вступления в работу диодов 15 и 1 б, вследствие прекращения протекания тока перезаряда коммутирующих конденсаторов 12 и 13, Указанное обстоятельство ведет к ограничению напряжения, прикладываемого к тиристорам 4 - 11 инверторных мостов, За рассмотренный отрезок времени коммутационных перенапряжений на элементах схемы нет, так как резкого обрыва тока в коммутирующей индуктивности 14 не происходит.После прекращения протекания прямого тока через диоды 15 и 1 б ток через коммутирующую индуктивность 14 некоторое время, определяемое временем восстановления вентильных свойств диодов 15, 1 б, протекает в обратном направлении.Обрыв с очень большой скоростью обратного тока указанных диодов и наличие в этой цепи коммутирующей индуктивности 14 вызывает возникновение перенапряжений значительной амплитуды. Для устранения этих перенапряжений применен общий конденсатор 17, подключенный через диоды 20 и 21 к коммутирующим индуктивностям 14 тиристорных ячеек 1 - 3,При повышении напряжения на коммутирующей индуктивности 14 выше величины напряжения на конденсаторе 17 открываются диоды 20 и 21, конденсатор 7 подключается параллельно коммутирующей индуктивности 14. Поскольку через конденсатор 17 при работе ячеек протекает ток одного направления, то напряжение на нем возрастает.Включение дросселей 18 и 19, имеющих большую индуктивность, приводит к снижению заряда конденсатора 17 и к установлению величины напряжения на нем, лишь немного превышающей напряжение источника питания.Полярность напряжения на демпфирующем конденсаторе 17 в установившемся режиме показана на чертеже, Таким образом, обратный ток отсекающих диодов 15 и 1 б резко не обрывается, и перенапряжений на коммути 3675104рующей индуктивности 14, которые могли быбыть приложены к тиристорам 4 - 11 инвертора, не возникает,После описанного процесса протекания токов через включившиеся тиристоры 4, 7, 8, 11и закрывания отсекающих диодов 15 и 15ячейки 1 аналогичные процессы будут происходить в ячейках 2 и 3. При этом коммутирующие емкости 14 всех мостов перезарядят 10 ся, и напряжение на них сменит знак.Затем вступают в работу тиристоры 5, б, 9,16 ячейки 1 и синусоидальная полуволна токаперезаряда коммутирующих конденсаторов 12и 13 этой ячейки вновь протекает по нагруз 15 ке 24, Включением в работу тиристоров 5, б,9, 10 ячейки 2, а затем и ячейки 3 заканчивается полный цикл работы инвертора.Выходная частота тока, проходящего черезнагрузку 24, в шесть раз больше частоты20 включения каждого тиристора схемы инвертора. Задержка включения очередных тиристоров до момента окончания протекания токаотсекающих диодов 15 и 1 б и появление в связи с этим в кривой выходного тока пауз улуч 25 шает гармонический состав кривой выходноготока и ведет к увеличению амплитуды первойгармоники выходного тока.Таким образом, инвертор, обладая свойством умножения частоты за счет параллельно 30 го подключения ячеек 1 - 3 к общей нагрузке24 может работать с ограничением напряжения на тиристорах при геременной нагрузке.Это,позволяет получить новый технический эффект в схемах многоячейковых инвер 35 торов, а именно повысить эффективность использования тиристоров и повысить надежность работы преобразователя,Предмет изобретения 40Инвертор, содержащий тиристорные мостыс коммутирующими конденсаторами в диагонали, соединенные между собой через коммутирующую индуктивность, и диоды для огра ничения заряда коммутирующих конденсаторов, отличающийся тем, что, с целью снижения коммутационных перенапряжений, к каждому из диодов через общие дополнительные конденсатор и дроссель подключен встречно 50 параллельно дополнительный диод.367510 Составитель Л. Борисова Техред Л, Богданова Редактор В. Левитов Корректор В. Жолудева Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 821/16 Из . д.1185 Тираж 755 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 45