Автономный инвертор тока

(51) М, Кл Н 02 М 7/515 Государственный номнтет Совета Мнннстроа СССР о девам нзооретеннй н отнрытнй(45) Дата опубликования описания 15.09,77(54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР ТОКА Предпожение касается преобразоватепьной техники и может быть использовано в автс номныхисточниках питания с повыщенной надежностью электроснабжения потребителей.Известны автономные ипверторы с автома-э тическим повторным вкпючением (АПВ) поспе срывов коммутации тиристоров, содержащие устройство дпя гашения тиристоров с поспедуюшим запуском их в работу 1 Ц 2,Применение таких инверторов позвопяет 1 О повысить надежность электроснабжения потребитепей, поскопьку многие причийы вызывающие срыв коммутации тиристоров, явпяются спучайными.В случае срывов коммутации иэ-за вэз никновения корэткого замыкания в одном из потребитепей энергии усповия дпя успешного осушествпения АПВ обеспечиваются путем ограничения тока на выходе инвертора 2. 20Однако указанные устройства сложны так как содержат нескопько тиристоров, конденсаторы с зарядными резисторамипибо с отдепьнымисточникоь питании.Это приводит к ухудшению массогабаритных 2 В п эказа те пей и нвер тора и и энижению надежности,При работе таких инверторов происходятпотери мэшности, связанные с зарядом конденсаторов и со сбросом энергии поспеосуществления гащения тиристоров,Невозможность запуска инвертора в работу сразу поспе восстановпения управпяюшей способности тиристоров моста связанас необхэдимостью подготовки гасящего устройства к повторной работе и приводит кувепичению перерыва в эпектрэснабжениипотребителей.11 епью изобретения явпяется автоматичес-кое повторное включение при опрокидыванииинвертора,Этэ достигается тем, что к отпайкамдроссепя подключены аноды допопнитепьныхтиристорэв, катод одного из которых подкпючен к отрицатепьной кпемме источникапитания, а катод другого - к одной из обкпадок коммутирующего конденсатора.На чертеже приведена сх. ма предпагаемого инвертора.5701 68 зОн содержит входной дроссепь 1, тиристоры 2-5, коммутирующий конденсатор 6 и дополнительные тиристоры 7 и 8. Тиристоры 2-5 образуют две пврвлпельные ветви моста, В нормапьных режимах.работы инвертора тиристоры 7 и 8 выкпючены и служат пишь дпя обеспечения АПВ инвестора.Рассмотрим работу предпагаемой схемы 111.инвертора после срыва коммутации тиристоров моста предполагая, что в спучае выкпючения тиристоров .существуют внешниеусповия, не препятствующие запуску инвертора. 15После срыва коммутации и возникновениясквозного протекания тока через одну илиобе ветви моста происходит разряд до нуляконденсатора 6 и начинается н 0 растаниртока через обмотку входного дроссепя и 20короткозамкнутые ветви моста.Нарастание тока создает в обмотке дросселя противо-ЭДС,нвправпенную справа налево. По сигнапу датчика, обнаружившегосрыв коммутации, снимаются управпяющие 25сигнапыес тиристоров моств и выдаетсяуправляющий сигнвп на тиристор 7, Этоприведет к тому, что часть противо-ЭДСобмотки входного дроссепя, опредепяемаявитками 9, окажется припоженной через З 1тиристор 7 к тиристорам моста, оказываяна них выключающее действие.Вспедствие атого произойдет снижениедо нуля тока через короткоэвмкнутые ветвитиристорного моста и витки 9 входногодросселя с одновременным нарастанием то-.ка через тиристор 7, При атом снижениедо нупятока через тиристоры моста и витки9 произойдет практически мгновенно, поскольку витки 9 входного дроссепя являются 1 Омагнитосвязаннымис витками 10 и 11,через которые при включении.тиристора 7продопжает протекать ток.Дапьнейшее нарастание тока через витки 10 и 11 и тиристор 7 под действием 45напряжения питания создаст в витках 97ЭДС того же направпениячто и действующая ранее противо-ЭДС, наводимая собствен-ным током. Спедовательно, к тиристораммоста при этом будет приложено необходи- фомое дпя восстановпения их управляющейспособности обратное напряжение равноеразности ЭДС витков 9 и падения напряжения на открытом тиристоре 7,По истечении времени, необходимогодпя )восстановпения 1 управляющей способности тиристоров моста, выдается упрввпяю-.щий сигнап на тиристоры 8 и 5, Это приведет к тому, что противо-ЗДС витков 1 1,вызванная нарастанием тока через тиристор 7 окажется приложенной через тиристоры 8и 5 и конденсатор 6, сопротивпение которого в незаряженном состоянии равно нулю,к тиристору 7, оказывая на него выключающее действие.Вследствие этого произойдет снижениедо нупя тока через тиристор 7 и виткивходного дроссепя с одновременным нарастанием тока через тиристоры 8 и 5 вспедствие заряда емкости 6 от питающего напряжения через витки 10. При атом снижение до нуля тока через тиристор 7 и вит.ки 11 произойдет практически мгновенно,внапогично тому, как это ранее произошлочерез тиристоры моста и витки 9.До момента, когда напряжение на емкости 6 достигнет значения напряженияпитания, через витки 10 будет протекатьнарастающий по вепичине ток, под действием которого в витках 1 1 будет трансформироваться ЭДС того же направления,что и действующая ранее противо-ЭДС,наводимая собственным током, При атомдо момента сравнения напряжения на емкости 6 с ЭДС витков 11 к тиристору 7 будет припожено необходимое дпя восстановпения его управляющей способностй обратсное напряжение, равное разности ЭДС витков 11 и напряжения на емкости 6,После достижения напряжением на емкоти 6 значения напряжения источника питания начинается снижение тока через витки10, что приведет к появлению в витках11 и. 9 ЭДС, направленной слева нвпрвво,В атот момент подается управпяющий ситнал на тиристор 2.Это приведет к тому, что ЭДС витков 1 1 и 9 окажется приложенной черезтиристор 2 к тиристору 8, оказывая на неговыкпючающее действие. Вследствие этого произойдет снижение до нупя тока через тиристор 8 с одновременным нарастанием токачерез витки 1 1, 9 и тиристор 2,Коммутация тока с тиристорв 8 на тириотор 2 произойдет практически мгновенноблагодаря магнитной связи витков 11 и 9с витками 10. Дапьнейшее снижение тока/через входной дроссепь, благодаря превышейию напряжением на емкости 6 напряженияпитания, создаст в витках 1 1 и 9 противоЭДС, за счет которой произойдет восстанопение управляющей способности тиристора 8.Поспедуюшая работа инвертора осуществляется путем подачи управпяющих сигнапов натиристоры 3 и 4 в момент времени, отстоящий от момента вкпючения тиристоров 8 и 5на вепичину попупериодв выходного напряжения инвертора.Как видно из иэпоженного, перерыв вэпектроснабжении потребитепей, вызванный570168 Составитепь Г, ВотчинцевРедактор Л. Народная Техред Н. Андрейчук Корректор,А, Жоптанищ Заказ 3070/48 Тираж,.917Подписное БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5фипиал ППП "Патент", г. Ужгород, уп. Проектная 4 срывом коммутации тиристоров инвертора,опредепяется в предпагаемой схеме топькосуммой времени обнаружения срыва коммутации и выдачи сигнапа об этом, а такжевремени восстановпения управпяюшей способ-.ности тиристоров. Впагодаря этому возмож-ные перерывы в эпектроснабжении потреби+тепей при использовании предпагаемой схемы инвертора явпяются минимапьными подпитепьности 16В отпичие от известных схем инверторовс АПВ, в которых происходит сброс энергиивходного дросселя после гашения тиристоров, в предлагаемой схеме инвертора такойсброе отсутствует. Это обеспечивает бопее 15экономичное испопьзование источника питания инвертора,применение описанного устройства дляАПВ возможно аналогичным образом.и втрехфазных инверторах. 20 формупа изобретения о Автономный инвертор тока содержаший мост основных тиристоров, подкпюченный Еанодной группой через дроссепь с двумяотпайками к попожитепьному выводу дляисточника питания, а катодный - к отрицательному выводу, и коммутируюший конденсатор, вкпюченный в диагональ переменноготока этого моста, о т и и ч а ю щ и йс я тем, что, с цепью обеспечения автоматического повторного включения при опрокидывании инвертора, к отпайкам дросселяподключены аноды допопнитепьных тиристоров, катод одного из которых подкпюченк упомянутому отрицательному выводу, акатод другого - к одной из обкпадок коммутирующего конденсатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1. Всесоюзная научно-техническая конференция "Производство и применениесредств сиповой преобразоватепьной техники в народном хозяйстве", М., 1968,вып. 3, с, 11-32,2, Авторское свидетепьстио СССРМ 232362, кп, И 02 :" 7/515, 1968.