Автономный последовательный инвертор
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
) Заявлено 3.3,7( 11311 г)гз с1 Р 2/)д Оф" яРйи ял Г:3 . 4 , я ггь, 1 С ПРИСОЕДИНЮИИЕМ Государственный комитет Совета Мииистроо СССР по делам изооретений и открь тий(46) Дата опубликования опнсвпняэ-ф 13 цпттцьпГ, 1, 14 . ОГНИ.э).ь ф,А, Рух;.,лап В 1, Са.мооодс,. 1 ФАкодис 5 , Л. Новиков,Авторыизобретен Уральский ордена Трудового Красного Знамени опитехнический институт им, Сл 1. Кирова 54) АВТОНОМНЦ 11 Посг 1 Г.урутТгд 111 ц 1; 1,1 р-" .) Изобретение относится к области преобразовательной техники.Извес.ен ряд схем одномостовых инверторов, в которых сброс избыточной реактивной энергии осуществляется посредством вентилей встречно-параллельного включения 11. т.; применением управляемых встречно-параллельных вентилей во время бестоковой паузы между работой прямых и встречцых вентилей, к прямым вентилям прикладывается обратное напряжение. При отпирании встречных вентилей обратное напряжение, прикладываемое к прямым вентилям, равно надению напряжения на встречных вентилях, т. е. очень малое по величине. Время работы встречных вентилей составляет основной интервал времени, предоставляемого для восстановления управляемости, что приводит к увеличению времени, необходимого для восстановления управляемости прямых вечтилей,В схеме со встречно-параллельными неуправляемыми вентилями, содержатцей подключенный через фильтровые дросселя к входным зажимам вентильный мост с узлЬм коммутации, параллельно которому подключена последовательная цепь из двух фильтровых конденсаторов и нагрузки, зашунтированной. Обратным вентильным полумостом, в течение всего ин- М Ятервала времени, предоставляемого для носстановления уп равляем ости и ря к ых вецп плей,к ник прикладывается малое обратцос напряжение, что еноте более увеличивает время, цеоб.ходцмое для восстановления управляемости, аследовательно, снижает предельно допустимуювыходи частоту ицвертора 2),Цель 1 О изобретения является повышение эффектцвности ограничения напряжения ца элемецта: инверора и нагрузкеа также увеличение его выходной частоты.Указанная цель достигается тем, что фцль 1 ровые дроссели выполнены с отводами, сединенцыми через дополнительные фильтровые кц,денсаторь 1 с концами соответствую 1 цих доцолнительцеих коммутирующих ицдуктивностей,каждая из которьх включена между нагрузкойи фильтровым конденсатором, причем их точки соединения с нагрузкой соединены черездополнительные вентили с Одними Отводам цфильтровых дросселей, к другим отводам которых подключены диоды.йа Ьцг, 1 изображена схема автономногопоследовательного инвертора; на фиг. 2цц.вертор, выполненный по двухмостовой схемеИнвертор содержит прямые вентили 1 4моста ицвертора. диагональную комментирую.гцу 1 О инуктивцость 5, коммутируюцпгц кИден.сатор б, фильтровые конденсаторы 7, 8, нагрузку 9, дополнительные коммутируюшие индуктивности 10, 11, дополнительные фцльтровыеконленсаторы 12 - 15, фильтровые лроссели 1 17, диолы 18, 19 сброса реактивной энергии, дополнительные вентил и (тиристоры) 20,) 20 21 лля ограничения напряжений на нагрузке.Инвертор работает следующим образом.При отпирании в первом такте вентилей 1, 4 ток протекает по контуру 7 в 1 в 5 4 8- - 11 в 9 в О - 7, При этом через нагрузку протекает снизу вверх импульс тока, близкий по форме к синусоиде. Во второй части полу- периода первого такта, когда напряжение на инлуктивностях 10 и 11 принимает полярность указанную на фиг. 1, и превышает напряжение на фильтровых конденсаторах 12 и 13, открываются диолы 18 и 19. Индуктивности 10 и 111 зашунтированы контурами 18, 12 и 13, 19. Это приволит к тому, что ток в контуре: 7 - 1 --- 5 - б 4 8 - 11 - 9 - 10 - 7 быстро прекрашается и поотекает в контурах; 10 в 18 12 в 11 -9 в 10 и 10 в 13 - 19 - 11 - 9 - 10. В резулы ате этого перезаряд конденсатора 6 будет остановлен на заданном уровне, а запас электром агнитной энергии в коммутируюших индуктцвностях 10 и 11 будет израсходован в нагрузке. При открывании во втором такте вентппей 2 и 3 ток протекает по контуру: 7 - 2 -- б -5 - 3 - 8 - 11 - 9 - 10 - 7, При этом через нагрузку 9 снова протекает импульс тока, близкий по форме к синусоиде в том же направлении снизу вверх. Во второй части полуперпола второго такта, когда напряжение на инлуктивностях 10 и 11 принимает полярность, указанную на фиг, 1, и превышает напряжение на фильтровых конденсаторах 12 и 13, открываются вентили 18 и 19. Индуктивности 10 и 11 будут зашунтированы контурами 18, 12 и 13, 19. Это приводит к тому, что ток в контуре: 7 - 2 - 6 - 5 - 3 - 8 - 11 - 9 - 10 - 7 прекращается и протекает в контурах; 10 - 18 -- 12 - 11 - 9 - 10 и 10 - 13 - 19 - 11 - 9 - 10. В результате этого перезаряд конденсатора б будет остановлен на заданном уровне, а запас электромагнитной энергии в коммутирующих инлуктцвностях 10 и 11 будет израсходован в нагрузке 9.Для обеспечения нормальной коммутации вентилей 1 - 4 при резком возрастании сопротивления нагрузки 9 применены встречные вентили 20 и 21 и дополнительные фильтровые конленсаторы 14 и 15. Известно, что в последовательных инверторах при возрастании сопротивления нагрузк, растет напряжение на ней. Если напряжен на нагрузке становится выше напряжения на фильтровых конденсаторах 14 и 15, заряженных до половины питаюшего напряжения, то открываются вентили 20 и 21 и ограничивают дальнейшее нарастание напряжения на ней. При этом ток сброса энергии с нагрузки протекает по контурам: 9 - 15 -- 21 - 9 и 9 - 20 - 14 - 9. Изменяя моменты включения вентилей 20 и 21, можно регулировать уровень ограничения напряжения на нагрузке, тем самым обеспечивается возможность оптимальной настройки работы инвертора, Инвертор может работать и в полумостовом исполнении.С целью повышения предельной час готыработы предлагаемый инвертор может быть выполнен по двухмостовой схеме 1 фиг. 2).Такой инвертор содержит следующие дополнительные элементы: управляемые вентили 22 - 25 второго моста, коммутируюшие индуктивности 26 - 32, включенные в анодные цепи тиристоров, коммутирующий конденсатор о 34 второго моста.При отпирании в первом такте вентилей1 и 4 ток течет по контуру: 7 в 30 1 - 6 - 4 -- 33 - 15 - 9 - 10 - 7. При этом через нагрузку 9 протекает снизу вверх импульс тока по форме, близкий к синусоидальному. Во второй части 15 полупериода первого такта, когда напряжениена индуктивности 10 принимает полярность, указанную на фиг. 2, и превышает напряжение на фильтровом конденсаторе 12 и нагрузке 9, открывается диод 18. Индуктивность 10 шунтируется цепью: 9 в 12 в 18. При этом ток в контуре: 7 - 30 - 1 - 6 - 4 - ЗЗ - 15 - 9 - 10 - 7 быстро прекращается и протекает в контуре: 10 - 9 - 12 - 18 - 10.В результате этого перезаряд конденсатора 6 будет остановлен на заданном уровне, а 2 Б запас электромагнитной энергии в коммутируюшей индуктивности 10 будет израсходован в нагрузке 9.При отпирании во втором такте вентилей22 и 25 ток протекает по контуру: 14 - 26 - 22 -- 34 - 25 - 29 - 8 - 11 - 9 - 14. При этом через нагрузку 9 снова протекает импульс тока по форме, близкий к синусоидальному, в ту же сторону, т.е. снизу вверх. Во второй части полупериода второго такта, когда напряжение на коммутирующей индуктивности 11 принимает знак, указанный на фиг, 2, и превышает напряжение на фильтровом конденсаторе 13 и нагрузке 9, открывается вентиль 19, и индуктивность 11 шунтируется по контуру: 19 --- 13 - 9, что приводит к прекрашению тока по контуру: 14 в 26 в 22 в 34 в 25 в 29 в 8 в 11 - 9 -- 14 и протеканию тока в контуре: 11 - 19 -- 13 в 9 11. Это останавливает перезаряд конденсатора 34 на заданном уровне и обеспечивает рассеивание в нагрузке 9 запаса электромагнитной энергии индуктивности 11. В третьем и четвертом тактах работают соответственно 2 - 3 и 23 - 24 тиристоры. Цепи протекания токов в этом случае аналогичны предыдущимлв м тактам.Таким образом, сброс избыточной реактивной энергии с коммутируюших индуктивностей осуществляется на дополнительные фильтровые емкости, заряженные до половины питающего напряжения, что позволяет существенно снизить предельные напряжения на элементах инвертора. В течение всего интервала времени, предоставляемого на восстановление управляемости, к прямым вентилям прикладывается обратное напряжение, что позволяет снизить время, необходимое для восстановления управляемости прямых вентилей, а следовательно, повысить предельную выходную частоту инвертора. Ток сброса с дополнительных60266 Формула изобретения Составитель И. ГалиеТехред О. ЛуговаяТираж 892 едактор В. Фельдм акаа 3031/46 Корректор Н. ТупиПодписное ЦНИ ПИ Госуд по 113035,или ал ППпиетров СССийд. 4/5роектная, 4 арственногделам изМосква, ЖП Патент комитета Совета бретений и откры .35, Раушская набг. Ужгород, ул. 5коммутирующих индуктивностей протекает по нагрузке в том же направлении, что и ток прямых вентилей, а это снижает уровень гармонических составляющих в токе нагрузки и повышает КПД инвертора.Ограничение напряжения на нагрузке позволяет обеспечить устойчивую работу инвертора в широком диапазоне изменения эквивалентного сопротивления нагрузки.Двухтактный вариант схемы инвертора позволяет повысить предельную частоту работы преобразователя,Автономный последовательный инвертор, содержащий подключенные ко входным выводам через фильтровые дроссели вентильные мосты с узлами коммутации, подключенную параллельно мостам последовательную цепь из нагрузки и двух фильтровых конденсаторов, свябзанных со входными выводами одними обкладками - непосредственно, а другими - черездиоды, отличающийся тем, что, с целью ограничения напряжения на элементах инвертораи нагрузке и повышения выходной частоты, фильтровые дроссели выполнены с отводами, соединенными через дополнительные фильтровыеконденсаторы с концами соответствующих дополнительных коммутирующих индуктивностей,каждая из которых включена между нагрузкойи фильтровым конденсатором, причем их точкисоединения с нагрузкой соединены через дополнительные вентили с одними отводами фильтровых дросселей, к другим отводам которыхподключены упомянутые диоды.Источники информации, принятые во вни 15 мание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР270870,кл. Н 02 Р 13/18, 1971.2. Авторское свидетельство СССР535695,кл. Н 02 М 7/515, 1973,
СмотретьЗаявка
2324482, 11.02.1976
УРАЛЬСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. С. М. КИРОВА
АКОДИС МИХАИЛ МИРОНОВИЧ, ШИПИЦЫН ВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧ, ЛУЗГИН ВЛАДИСЛАВ ИГОРЕВИЧ, РУДНЫЙ ВИКТОР ВЛАДИМИРОВИЧ, НОВИКОВ АЛЕКСЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, РУХМАН АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, САМОРОДОВ ВАСИЛИЙ АНДРЕЕВИЧ, ГАЕВ ЛЕОНИД ГРИГОРЬЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: H02M 7/515
Метки: автономный, инвертор, последовательный
Опубликовано: 05.06.1978
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-610266-avtonomnyjj-posledovatelnyjj-invertor.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Автономный последовательный инвертор</a>
Предыдущий патент: Каскадный умножитель напряжения
Следующий патент: Реверсивный преобразователь
Случайный патент: Устройство для решения уравнений математической физики