Однофазный автономный инвертор

541254 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сооа Советскик Социалистических)М,Кл,з Н 22) Заявлено 11.03.7 с присоедшением вкиГосударственный комите Совета Министров ССС па делам изобретенийи открытий 3) Приоритеттубликовано 30.12.76. Бюллетень4 53) УД 1 621.314.57(54) ОДНОФАЗНЪЙ АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТО 1 - 10, трансбатарею 12, попеременно одновременно вал временипроводтс 5 ьной нагруз полностью ься с увелием зоцности Известны схемы однофазных автономных инверторов тока 1.Однако они не обеспечивают достаточной синусоидальности кривой выходного напряжения при значительных колебаниях напряжения в питающей сети.В предлагаемом устройстве, с целью устранения указанного недостатка, отпайки дросселя фильтра через дополнительные тиристоры подключены к анодам преобразовательного Омоста.На фиг. 1 представлена схема предлагаемого инвертора для случая, когда трансформатор и дроссель имеют по одной промежуточной отпайке. На фиг. 2 приведены времен ные диаграммы работы тиристоров данной схемы в зависимости от изменения величины входного напряжения, а также показано положение узких импульсов управления (под осями). 2Схема содержит тиристорыформатор 11, конденсаторнуюдроссели 13 и 14.Тиристоры 1 - 6 образуют инверторный мост, в котором поочередно могут работать 2 пары тиристоров 1, 4 и 2, 3 или 1, 6 и 2, 5, в зависимости от чего меняется используемое число витков первичной обмотки трансформатора 11, т. е. его коэффициент трансформации.Общая точка анодной группы тиристоров 1, 3, 3 5 соединена с отпаиками дросселя 13 через тиристоры 7, 8, переключение которых позволяет менять входную индуктивность инвертора. 1 охтхтутирующая емкость и регулятор, образованный тиристорами 9, 10 и дросселем 14, включены на вторичной стороне трансформатора, хотя возможно их расположение и на первичной стороне. В случае большего числа промежуточных отпаек трансформатора 11 и дросселя 13 тиристорный мост пополняется соответствующим количеством дополнительных ветвей, а к группе, образованной тиристо)акт 7 и 8, добавляется такое ке колиество доголнптслыых тпрпсто 1 зов.Рассмотрим работу схемы инвертора согласно фиг, 1, поясняя диаграммами фиг, 2. Прп значениях входного напряжения 1 гт, лежащих в поддиапазоне У 4, - .,А, где величина /4 выбирается пз условияСат Ынзкс1С, н,импульсы управления подаются на пары тиристоров 1, 4 и 2, 3 и с ними на тиристор 7 (интер Го - ), Управлсне регулятороз известньв образом: при нопиал ке н (й = (4 н, тиристоры 9, 1 выключены и начинают вклочат чением Уд, а также с умепьшенп20 25 31 35 40 45 50 55 60 нагрузки, Коэффициент трансформации трансформатора в этом случае равен отношениюИавитков , а индуктивность дросселя 13 опт;ределяется числом витков Ф 4.При увеличении входного напряяения сверх значения У 4 (момент времени 1) происходит снятие управляющих импульсов с тиристоров 3, 4 и 7 и перевод их соответственно на тиристоры 5, 6 и 8, Поскольку тиристоры 3 и 4 работают дискретно, т, е. имеют временные участки с непроводящим состоянием, то снятие с них импульсов управления приводит к их естественному выходу из работы и позволяет беспрепятственно включиться в работу тиристорам 5 и 6. Таким же образом осуществляется и обратный переход с тиристоров 5 и 6 на тиристоры 3 и 4 (момент времени 14). Если инвертор всегда работает в прерывистом режиме, то аналогичным путем вместо тиристора 7 включается в работу тиристор 8.Однако в ряде случаев предпочтительнее оказывается непрерывный режим работы инвертора, при котором невозможна естественная коммутация тока в дросселе 13 с меньшего числа витков на большее, поскольку в момент коммутации основных тиристоров инвертора при включенном тиристоре 7 на витках Р 5 дросселя 13 наводится ЭДС с полярностью, указанной на фиг, 1, которая не позволяет включиться в работу тиристору 8 несмотря на наличие импульсов управления (момент времени 12). При коммутации основных тиристоров инвертора при включенном тиристоре 8 напряжение на витках У 5 имеет полярность, также совпадающую с указанной на фиг. 1, т. е, перевод импульсов управления с тиристора 8 на тиристор 7 в любом случае приводит к их коммутации (момент времени 6,), С целью переключения отпаек входного дросселя инвертора с меньшего числа витков на большее при непрерывном режиме работы необходимо осуществлять принудительную коммутацию тока с тиристора 7 на тиристор 8, Для этого после снятия импульсов управления с тиристора 7 и подачи их на тиристор 8 необходимо в промежутке между двумя этими импульсами подать на тиристор 8 дополнительный одиночный стартовый импульс, привязанный к моменту прохождения входного тока инвертора через максимум, поскольку в этот момент ЭДС витков 14 а меняет полярность на противоположную, чем это указано на фиг. 1, и возникают условия для включения тиристора 8 и выключения тиристора 7 (момент времени 1 з). Включение тиристора 8 и выключение тиристора 7 при непрерывном токе входного дросселя можно обеспечить также за счет подачи на тиристор 8 широкого импульсаПри попеременной работе пар тиристоров 1, 6 и 2, 5 коэффициент трансформации трансформ атора становится равным отношениюРакоторое за счет числа витков У, ф 1+ 1 фаможет быть подобрано так, чтобы при номинальной мощности нагрузки и Уд = УА требуемая величина выходного напряжения инвертора получилась при полностью выключенных тиристорах 9, 1 О компенсатора, Если индуктивность дросселя 13, образованная витками (К 4+ Ф 5), такова, что собственная частота схемы при работе тиристоров 1, 2, 5, 6 и 8 будет той же, что и при работе тиристоров 1 - 4 и 7, число витков У 2 выбирается исходя из соотношениямин ИИ 1 ф 3 + фа Таким образом, при указанных переключениях можно обеспечить аналогичную работу инвертора как в поддиапазоне У 4, - ц,Уь ТЯК И В ПОДДИЯПЯЗОНЕ СА - Ымакс. ПРИ ЭТОМ величина реактивной мощности конденсатора 12 должна выбираться исходя из ширины поддиапазона У 4, - УА и оказывается существенно меньше той величины, которая соответствовала бы полному диапазону Удма -- 1/Аакс, Поскольку пРи переключениЯх В схеме поддерживается неизменная частота собственных колебаний, то можно добиться этим практически неизменной формы выходного напрякения. Разбиение диапазона (Аан - (йааас На боЛЬШЕЕ ЧИСЛО ПОДДИЯПазонов позволит иметь еще меньшую величину мощности коммутирующих конденсаторов, Однако это потребует увеличения числа переключений и соответственно количества тиристоров, Поэтому в каждом конкретном случае существует некоторое оптимальное число разбиений диапазона изменения входного напряжения, при котором имеет место наибольший выигрыш в суммарных весогабаритных показателях инвертора. Формула изобретенияОднофазный автономный инвертор, содержагций многофазный преобразовательный мост на тиристорах, выходные зажимы которого подключены к отпайкам первичной обмотки трансформатора, коммутирующие конденсаторы, дроссельный регулятор реактивной мощности и дроссель фильтра с отпайками, отличающийся тем, что, с целью улучшения формы кривой выходного напряжения при значительных колебаниях напряжения источника питания, указанные отпайки дросселя фильтра через дополнительные тиристоры подключены к анодам преобразовательного моста.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авт, си. М 280629, кл. Н 02 М 7/515, 1969541254 ставитель Г. в ехред М. Семенов Кор едактор И. Грузо. Гревцов Подписно Типографии, пр. Сапунова 01214 Изд. % 1921 ЦНИИПИ Государственного ко по делам изобрет 113035, Москва, Ж, Т тета Со ний и от аушская раж 882а Министровытий 1аб д. 4/5