Автономный инвертор

(23) Приоритет осудврственныи комитетСовета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий(72) Авторы изобретения О, Г. Булатов, В. С. Иванов и В. А, Лабунцовосковский ордена Ленина энергетический институт 1) Заявитель 4) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР ецис гар. Это доицвсртор меция тц- сццусоравцсшя,цо с выИзобретение относится к области силовои преобразовательной техники и может быть использовано для питания от источника постоянного тока активно-индуктивной нагрузки, в частности электродвигателя переменного тока.Известны автономные инверторы, содержащие тиристоры с узлами искусственной коммутации с частотой переключения ца порядок выше выходной частоты. Недостатком таких инверторов является наличие в выходном токе высших гармоник значительной амплитуды,Известен также автономный инвертор, содержащий подклю;енные последовательно к входным выводам одцофазцый мост ца тиристорах с конденсатором в диагонали ц мостовой тиристорный реверсор с включенной в диагональ нагрузкой, шунтированцый буферным вентилем, а также узел управления тиристорами, включающий в себя распределитель и формирователи импульсов. Недостатком этого инвертора является также повышенное содержание высших гармоник з выходном токе,Целью изобретения является улучш монического состава выходного тока стигается тем, что предлагаемый снабжен включенными в узел управ ристорами задающим генераторох идального напряжения ц блоком с входы которого связаны соотвстствс ходом инвертора и задающим генератором, авыход - с распределителем импульсов.На фцг. 1 дана црцццштнальная схема описываемого цнвертора; на фцг, 2 - временные5 диаграммы токов и напряжений элементов цнвертора,Инвертор содержит одцофазцый мост ца тцристорах 1 - 4 с конденсатором 5 в диагонали, мостовой тцрцсторцый реверсор, выпол 0 ненный на тцристорах 6 - 9, с включсннымп вдиагональ активно-индуктивной нагрузкой 10и датчиком 11 тока для управления тцрцсторами. Мостовой тцрцсторцый ревсрсор шуцтцрован буферным вентилем 12.5 Один выход задающего генератора 13 синусоцдальцого напряжения связан с входом блока 14 сравнения, другой вход которого соединен с датчиком 11 тока. Другой выход задающего генератора 13 соединен с блоком 15 за 20 дерхкки цмпу ьсов, выход которого подключени распределцтслю 16 импульсов, связанному сформирогатслямц 17 п 18 импульсов. Быходблока 14 сравнения соедццсц с распределителем 19 импульсов, связанным с формцровате 25 лямц 20 ц 21 импульсов.Ицвсртор работает слсдукнццм ооразом,Предположим, что в момент времени т припрохождс цц через нуль задающей синусоидывключаются тцрцсторы 1, 4, 6 и 9. Прц этом30 коцдсцсатор 5, прсдварцтсльно заряжсццый+ источника питания тирнстор 1конДенсатор 5 . тиристор 4 - н 11)узк)1 1 Одатчик 11 - тнрнстор 9 - - - -1 со пика. 5В момент времени , когда панря)кс 11 с 1 аконденсаторе 5 становится равным входномунапряжению Е, вклю)ается буферный вентиль12 и выключаются тиристоры 1 и 4. При этомток нагрузки 10 спадает, замыкаясь по цепи: 10нагрузка 10 - датчик 11 - тиристор 9 - вентиль 12 - тиристор 6 - нагрузка 10.В момент времени 1 з, когда напряжениедатчика 11 тока совпадает с напряжением задающего генератора 13, с блока 14 сравнения 15одается импульс на ре)срсдсгТел 11 импульсов, а от него на 1)ормроател. 21 импульсов, П 1)и этом вкл 10 а)отся т)р 1 сторы 2 и3 и конденсатор 5 срсзаряжастся током агру:)кп 10 по цеи: + источника тиристор 202конденсатор 5 - тпрпстор 3 -- тиристор6 - нагрузка 10 - датчик 11 - тиристор 9 -висточника,В 101 Снт времени 1), когда напряжение наконденсаторе 5 станогится равным входному 25напряжению Е, включается буферный вентиль12 и выключаются тиристоры 2 и 3. Г 1 ри этомток нагрузки 10 спадает, замыкаясь по цепи;нагрузка 10 - датчик 11 - тиристор 9 - вентиль 12 - тиристор 6 - нагрузка 10. 30Далее процессы повторяются в течение полупериода задающей синусоиды,В следующий полупериод задающей синусоиды генератор работает аналогично, однакопри этом включаются тиристоры 7 и 8 мосто-,35вого реверсора, вследствие чего направлениетока нагрузки 10 изменяется.Для того чтобы запереть тиристоры 6 и 9(7 и 8) мостового реверсора, в конце полупериода задающей синусоиды вводится задеряка времени 1, когда к тиристорам пе прикладывается прямое напряжение. В худшем случае переключение тиристоров 1 - 4 однофазного моста произойдет в момент перехода задающей синусоиды через нуль. При этом миниМЯЛЬНЯЯ ЗЯДЕРЖКЯ1 ДОЛжНЯ ОЫТЬл,в,циеР + сп + вгде вер - время псрезаряда конденсатора 5;е - время спадания тока нагрузки 10 50до нуля;(в . - ВРЕМЯ ОСГта НОВЛСНЯ З 111 Р 11 ОЦЕ) гнособногти иристоров реверсора, )ПРЕДЕ.1 ЯЕМОЕ НРИ ОТСУТСТВИИ ООРЯТ. Н1 Я 1 Р 51 ЖЕН 5.Лмилтуда тока 7,в Нагрузки 10 в интервале первого цикла коммутации определяется по формулегде Е - входное напряжение;Л - индуктивность нагрузки 10;С - емкость конденсатора 5,).,ОоНетстуюцим выбором параметрови С можно обеспечить требуемый гармонический состав выходного тока.В случае питания нагрузки через трансформатор выгодно выполнять его со средней точкой. При этом можно применять реверсор из двух тиристоров, Лналогичная схема получает ся в случае симметричной активно-индуктивной нагрузки со средней точкой.Из трех аналогичных устройств можно получить трехфазную систему при использовании задающих генераторов, напряжения которых образуют трехфазную систему напряжений.Формула изобретенияАвтономный инвертор, содержащий подключенные последовательно к входным выводам однофазный мост на тиристорах с конденсатором в диагонали и мостовой тиристорный реверсор, в диагональ которого включают нагрузку, шунтированный буферным вентилем, а также узел управления тиристорами, включающий в себя распределитель и формирователи импульсов, отл и чаю щи йся тем, что, с целью улучшения гармонического состава выходного тока, он снабжен включенными в узел управления тиристорами задающим генератором синусоидального напряжения и блоком сравнения, входы которого связаны соответственно с выходом инвертора и задающим генератором, а выход - с распределителем нмгульсОв.