Однофазный инвертор

1 ц 436419 Н ПИСАОБРЕТТОРСКОМУ С Союз Соаетских Социалистицеских Реслубликоединением аявки осударственныи комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий. Тонкаль и С, С, Тонкаль Институт электродинамики АН Украинской СС(54) ОДНОФАЗНЫЙ ИНВЕРТО Известные схем со ступенчатой фо пряжения не обес щего приближени дальной. С целью улучш ного напряжения тиристорных ячее первичной обмоткнверторов одного начно хорок синусои 5 ы однофазныхрмой кривой вых печивают достатя формы кривой од ия формы кривои в иоды отсекающих д подключены к сек трансформатора,ци оттоица 1интервал 1 3 На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого инвертора, а на фиг, 2 - диаграмма формирования выходного напряжения.Инвертор содержит: основные тир исторы инвертора 1 - 4, тиристоры формирователя ступенчатого напряжения вторичной обмотки трансформатора 5 - 12, секции первичной обмотки трансформатора 13 - 1 б, секции вторичной обмотки трансформатора 17 - 20, секающие диоды 21 - 24, диоды обратного ка 25, 2 б, коммутирующие конденсаторы 27, 29, дроссель фильтра 30.Силовая схема инвертора состоит из первичной и вторичной цепей. Первичная цепь имеет секционированную первичную обмотку трансформатора с равным числом витков в средних секциях 14 и 15, каждая из которых больше любой из равных по числу витков крайних секций 13 и 16.Крайние секции этой обмотки через разделительные диоды 21 - 24 подключены к анодам тиристоров 1 - :4, Две вторичные обмотки с неравным числом витков (пусть число витков в обмотке 17 меньше числа витков в об мотке 18) поочередно подключаются к нагрузке через соединенные встречно-параллельно тиристоры, Коммутация тока в первичной цепи инвертора осуществляется конденсаторами 27, 28, 29,Диаграмма включения тиристоров инвертора приведена в табл. 1.фгн 5 - , ЕпИ 7 15 20 25 1 фз7 нг - ЕпИ 7 у + И 7 ЗО 35 40 Изна -пфР 3Первым импульсом управляющего устройства включаются тиристоры 1, 5, При этом к источнику питания Еоказываются подключенными согласно-последовательно секции 13 и 14 первичной обмотки с числом витков %+%" и к нагрузке прикладывается первая ступень положительного полупериода выходного напряжения:Ук - , ЕпГ + И 7 Одновременно последовательно соединенные коммутирующие конденсаторы 27 - 29 заряжаются до напряжения, равного 2 Еп, с указанной полярностью. Вторым импульсом включаются тиристоры 4, 7 и положительный потенциал последовательно соединенных конденсаторов 27 - 29 прикладывается к катоду, а отрицательный - к аноду 1, и тиристор 7 закрывается. Одновременно запирается тири- стор 5, поскольку к его катоду прикладывается положительная относительно анода э.д,с., наведенная в обмотке 17, а на нагрузке формируется вторая ступень напряжения:Изнг -ЕпЯ 7 + Кфз) фг нг) нПоследовательно соединенные коммутирующие конденсаторы 27 - 29 перезаряжаются до общего напряжения, равного 2 Еп.Третьим импульсом включаются тиристоры 2, 7. При этом последовательно соединенные коммутирующие конденсаторы 28, 29 подключаются к тиристору 4 с отрицательной для него полярностью и он запирается, а конденсаторы 28 и 29 перезаряжаются до величины, несколько большей 2 Е, э.д,с., наводимая в обмотке 18 при подключении к секции 14 источника питания Е, прикладывается к тиристору 7 в обратном направлении и он закрывается, а на нагрузке формируется третья ступень выходного напряжения:Ргнз - ЕпР,Соотношение чисел витков вторичной и первичной обмоток секций принимается таким,7 нз ) 7 нгЧетвертым импульсом управляющего устройства включаются тиристоры 3, 7 и положительный потенциал конденсатора 28 через открытый тиристор 3 прикладывается к катоду, а отрицательный - к аноду 2, и тиристор 7 закрывается. В обмотке 17 наводится отрицательное по отношению к тиристору 5 напряжение и он также закрывается, а коммутирующий конденсатор 28 перезаряжается до напряжения, равного 2 Е,. На нагрузке формируется четвертая ступень выходного напряжения; 45 50 55 60 65 4которая больше напряжения ступени 1.1 пз.Пятым импульсом управляющего устройства включаются тиристоры 2, 5. При этом коммутирующий конденсатор 28 подключается к тиристору 3 с отрицательной для него полярностью и тиристор 3 запирается, а конденсатор 28 перезаряжается, Тиристор 7 запирается, так как к его катоду прикладывается положительная относительно анода э.д.с., наведенная в обмотке 18 и Шестым импульсом управляющего устройства включаются тиристоры 4, 7, тиристор 2 закрывается отрицательным по отношению к нему напряжением последовательно соединенных коммутирующих конденсаторов 28 и 29, а последние перезаряжаются до напряжения, большего Е,. Э.д.с., наведенная в обмотке 17, выключает тиристор 5, а напряжение источника питания прикладывается к секции 15 и 16 первичной обмотки с числом витков Р/ О+ф 7 /О/ Седьмым импульсом управляющего устройства включаются тиристоры 1, 5 и положительный потенциал последовательно соединенных конденсаторов 27 - 29 прикладывается к катоду, а отрицательный - к аноду 4 и тиристор 5 закрывается. Тиристор 7 закрывается отрицательным напряжением, наведенным в обмотке 18, а последовательно соединенные конденсаторы 27 - 29 перезаряжаются до напряжения, равного 2 ЕиУгУн=, , ЕпИ 7 + Р ф Пояснение формирования отрицательного полупериода ступенчатого напряжения видно из дальнейшего рассмотрения диаграммы работы тиристоров по табл, 1 и затруднений не представляет,Инвертор может работать на нагрузку активно-индуктивного характера. Для возврата реактивной энергии нагрузки в источник питания необходимо дополнительно ввести обратные диоды 25, 26 в первичную цепь схемы инвертора, а во вторичную - в зависимости от величины коэффициента мощности нагрузки - один или два узла коммутации, состоящих из конденсатора 31, 32 и включенных с ними последовательно двух встречно- параллельно соединенных тиристоров 33 - :36 (на фиг. 1 показаны прерывистой линией).Добавление в схеме инвертора двух вторичных обмоток и двух пар встречно-параллельно соединенных тиристоров позволяет увеличить число формируемых ступеней выходного напряжения на четыре. Так, добавив 1 фиг.1)4 2 3 2 11 5 7 9 3 2 6 8 1 12 Предмет изобретения 30 1 г Составитель Г. ВотчицевРедактор Л. Цветкова Техред Г. Васильева Корректор В Кочкар Заказ 3440/7ЦНИИ Изд,1843 Ти Государственного комитета Сове по делам изобретений и откр Москва, Ж.35, Раушская наб., ПодписноеСР аж 722а Министроытийд. 4/5 пография, пр. Сапунова,вторичные обмотки трансформатора 23, 24 итиристоры 9 - 12, на выходе инвертора можноформировать восьмиступенчатое напряжение,мало отличающееся от синусоидального,Однофазный инвертор по нулевой схеме, содержащий трансформатор с сскционированными первичной и вторичной обмотками, причем средняя точка первичной обмотки связана с одним из зажимов источника питания, а каждая из секций вторичной обмотки через пары встречно-параллельно соединенных тиристоров подключена к выходной клемме инДиаграмма включения тиристора инвертора, позволяющая формировать на нагрузке за полный период восьмиступенчатое напряжение, приведена в табл. 2. вертора, и тиристорные ячейки, состоящие из последовательно соединенных тиристора и отсекающего диода, между общими точками соединения которых включаются коммутирующие кондснсаторы, отличающийся тем, 10 что, с целью улучшения формы кривой выходного напряжения, аноды отсекающих диодов указанных тиристорных ячеек подключены к секциям первичной обмотки трансформатора.