Автономный последовательный инвертор

зиащВЪвитио-техкнн ", к. оц 767917 П-Й"ГА Н И Е 3 ОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социапистическик РеспубликВТО 1 зСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ополнительиое к авт. сеид-вуаявлено 25.09.78 (2) 2683511/24-07 (5 Н 3 соединением заявки риоритетн 02 М 7/5 Государственный ко ССС Р,но делам нзобретенн н открытнймнтет О, Бюллетень МЗ писания 03,10,80 публиковано 3009(7) Заявитель го Знамени Днепропетровский ордена Трудового К горный институт им. Артем 54) АВТОНОМНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТ нения пе ля перво а катода межуточн нительно дросселе Недостатком известного инвертора является то, что он имеет значительные потери мощности в силовых тиристорах моста. Это приводит к снижению КПД, увелйчению установленной мощности тиристоров. Кроме того, регулирование его мощности осуществляется изменением величины питающего напряжения. Это приводит к получению низких энергетических показателей в преобразователях частоты имеющих промежуточное звено постоянного тока..Цель изобретения - повышение энер гетических показателей;Эта цель достигается тем, что инвертор снабжен дополнительным тиристором, а токоограничивающий дроссель выполнен,с дополнительной отпайкой, .подключенной к аноду, дополнительного тиристора, йатод"которого "йодключен к катоду второго вентиля, причем оба вентиля выполнены управляемыми. Изобретение относится к устройствам силовой преобразовательной техники повышенной частоты.Известны автономные инверторы с коьеюутирующим С-контуром 1 и 2),Наиболее близким к предложенному является автономный последовательный инвертор, содержащий мост силовых тиристоров с коммутирующим контуром в диагонали переменного тока, Жиль- О тровый дроссель, первый вывод обмотки которого соединен с первым входным выводом, а второй - с первым выводом постоянного тока моста через дополйительный дроссель с промежуточной 5 отпайкой обмотки, причем второй вывод постоянного тока моста соединен со вторым входным выводом, две, сое диненные параллельно и включенные между вторым выводом обмотки Жильтроного дросселя и вторым входным вывбдом, последовательные цепочки, первая из которых образована конденса-. тором и дросселем, а вторая - токо- ограничивающим дросселем с промежу точной отпайкой обмотки и разделительным конденсатором, вклвченным последовательно с выходнййи "вйвода= ми, а также содержащий два вейтиля, подключенных анодами к точке соедй ого конденсатора и дроссепоследовательной цепочки,соответственно, к проотпайкам обмоток дополи токоограничивающего 3 ."Нафиг.1 призедена принципиальнаясхема автономного инвертора; на фиг.2 =кривая тока входной диагоналимоста 1 силовых тиристоров.Автономнь 1 й последовательный инвертор содержит мост" 1 силовых тиристоров, собранный на тиристорах 2-5,в диагональ переменного тока которбго включены конденсатор б и дроссель7, Аильтровый дроссель 8 первым выводом обмотйи соединен с положительнымвходным выводом, а вторым - с первымвыводом постоянйого тока моста 1 силовых тиристоров через дополнительныйдроссель с промежуточным отводом обмотки 9, причем второй вывод постоянного тока моста 1 силовых тиристороасоединен с отрицательным входным вы "водом; две соединенных параллельно и " "включенйыхмежду вторым выводомобмотки фильтрового дросселя 8 и от"рицательным входным выводом последовательные цепочки, первая из которыхобразована конденсатором 10 и дросселем 11, а вторая - токоограничивающим дросселем 12 с двумя отпайками иразъединительным конденсатором 13,включенным последовательно с нагрузкой 14, также содержащей двауправляемых . вентиля 15,16 (например, тиристоры), с регулятороммощности 17,. включенным в систему управления, подключенных ано-дами к средней точке первой последовательной цепочки,а катодами,соответственно, к отпайке обмоткидросселя 9 и близлежащей к соедине" нию с разделительным конденсатором13 отпайке токоограничивающегодросселя 12 содержит дополнительный тиристор 18, включенный между отпайками токоограничивающего дросселя 12 таким образом, что его катодсоединен с катодом управляемого вентиля 16.Попарным включением тиристоров 2,3 и 4,5 образуется колебательный контур, состоящий из конденсатора б, дросселя 7, контурного дросселя 9, токоограничивающего дросселя 12,разделительного конденсатора 13, нагрузки 14, Емкость конденсатора 10 большая. Поэтому напряжение на нем в процессе работы преобразователя практически не изменяется и равнонапряжению источника питания. Если число витков между отпайками дополнительного 9 и токоограничйвающего 12 дросселей, к которым подключены катоды управляемых вентилей 15,16 и их общей точкой выбрано таким, что в любом режиме работй инверторанапряжение на указанныхчастях обмотки больше напряжения питания, то один из управляемых вентилей 15,16 (прййарастании токачерез тиристорный мост 1 - вентиль 15, при спаде16)находится под напряжейием, прилбженным в прямом направлении,и может быть. открыт управляющим импульсом регулятора 17 мощности.Дополнительный тиристор 18 включается при включенном управляемом вентиле 16. Закорачивание части токоограничивающего дросселя 12 приводит 5 к появлению обратного напряжения науправляемом вентиле 16, и, следовательно, к его эапиранию, Это, содной стороны, вызывает прекращениевозврата энергии в конденсатор 10, О с другой - уменьшение скорости спадатока через тиристорный мост 1 и удлинение интервала проводимости силовыхтиристоров 2-5. Изменяя момент подключения конденсатора 10 к частям 15 обмоток дополнительного 9 и токоограничивающего 12 дросселей, а такжемомент включения тиристора 18, можнорегулировать величину энергии, отдаваемой дросселями 9,12 конденсатору10, а, следовательно, и величинумощности, потребляемую нагрузкой 14инвертора. При этом напряжение источника питания остается неизменным.Регулирование мощности осуществляетсяза счет изменения входного тока ин вертора. В известной схеме регулированиемощности осуществляется изменениемвеличины входного напряжения, что 30 обуславливает необходимость применения регулируемых выпрямителей в преобразователях частоты, Такие преобразователи имеют низкие энергети ческие показатели. Предлагаемая схе ма работает при неизменном напряжении, так как регулирование мощностиосуществляется изменением входноготока. Это дает воэможность использовать в качестве источника питания 40 инвертора нерегулируемый выпрямитель,имеющий высокие энергетические показателиТак, например, при питанииизвестного инвертора от управляемоготрехфазного мостового выпрямителя снулевым вентилем коэффициент мощнос ти преобразователя находится в пределах 0,7-0,8. Для предлагаемого инвертора с питанием от неуправляемоготрехфазного мостового выпрямителя - 0,95-0,98.К недостаткам известного инвертора следует отнести большие потеримощности всиловых тиристорах 2-5,обусловленныемалым интервалом проводимости тока тиристоров Л, (рис.2), 55 так, известно, что при сйнусоидальной форме тока через тиристоры и принеизменной частоте его допустимаяамплитуда определяется длительностьюинтервала проводимости, С его умень- Щ шением амплитуда уменьшается. Этосвязано с увеличением потерь в тиристоре. Считая форму кривой тока близкой к синусоидальной, следует сде лать вывод, что известный инвертор д имеет высокие потери в тиристорах и,6 767917 Формула изобретения г Составитель И.ЖеребинаРедактор Т.Портная Техред А.ЩепанскаяКорректор Н.Сте Подписноемитета СССРоткрытийушская наб., д.4/5 Тираж 783арственного кизобретенийсква, Ж, Р 702 /21 НИИПИ ГосУД по делам 113035, МоЗа иал ППП"Патентф, г.ужгород,ул,Проектная,4 следовательно и большую установленную мощность., низкий ЕПД.На участке а-б (фиг.2) управляемый вентиль 15 находится в закрытом состоянии, В момент, соответствующий точке б, приходит управляющий импульс и он открывается. В момент с запирается управляемый вентиль 15 и открывается 16. На участке а 1 отпи. рается тиристор 18.управляемый вентиль 16 запирается.Для предложенного режима характерно большое отношение величины первой гармоники тока к его среднему значению, а также большая величина интер" вала проводимости а 1 . Это позволяет отдавать мощность в нагрузку при незначительных потерях. 1.Автономный последовательный инвертор, содержащий тиристорный мост с коммутирующим контуром в диагонали, связанный с отрицательным входным выводом непосредственно и с положительным - через Фильтровой и дополнительный дроссели, между точкой соединения которых и отрицательным вход-" ным выводом подключены две последовательные цепочки, состоящие, первайиз конденсатора и дросселя, а вторая - из токоограничивающего дросселя, разделительного конденсатора ивыходных выводов, причем к точке сое-,з динения конденсатора и дросселя первойцепочки подключены айоды двух венти-лей, катод первого из которых соединен с отпайкой дополнительного дросселя, а катод второго - с отпайкойтокоограничивающего дросселя, о тф л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повьиаения энергетических показателей, он снабжен дополнительнймтирйстором, а токоограничивающий дроссель вйполнен с дополни 5 тельной отпайкой, подключенный каноду дополнительного тиристора, катод которого подключен к катодувторого вентиля, причем оба вентиля выполнены управляемыми.20Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССРР 315255, кл. Н 02 М 5/42, 1970. 2.Авторское свидетельство СССРР 300934, кл. Н 02 М 5/42, 1968. З.Авторское свидетельство СССРР 663047, кл. Н 02 М 7/515, 1977.