Автономный инвертор

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОВСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 11788308(22) Заявлено 190279 (21) 2725679/24-07с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Р 1)М К 3 Н 02 М 7/515 Государстеенный комитет СССР по делам изобретений и открытий.572(088.8) Дата опубликования описания 1512.80(71) Заявитель Саратовский политехнический институт 154) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для централизованного снабжения потребителей на повышенных частотах при высоком качестве электроэнергии.Известны сложные мостовые автономные инверторы, состоящие из двух мостовых инверторов с конденсаторной коммутацией, выходные выводы которых подключены к первичным обмоткам трехфазного трансформатора, причем одни иэ первичных обмоток соединены звездой, другие - треугольником. Сложные мостовые инверторы наряду с увеличением мощности позволяют получить значительное улучшение Формы кривой выходного напряжения 11.Однако им свойственны такие недостатки, как зависимость выходного напряжения от параметров нагрузки, неравномерное деление тока между тиристорными мостами.Известна схема сложногд мостового автономного инвертора, обеспечивающая более тзавнрмерное распределение тока ме:кду тиристорными. мостами 2.Однако система балансировки, прит 4 еняемаяв этом устройстве, сложна,а сам инвертор обладает мягкой внешней характеристикой.Наиболее близким к изобретению является автономный ннвертор, содержащий два трехйазных тиристорных моста, выводы постоянного тока которых связаны со входными выводами, причем с одним из них - через соответствующие дроссели Фильтра, а выводы перемен ного тока каждого моста соединены через конденсаторы между собой и че-. рез.дроссели - с выводами переменного тока соответствующего моста обратных диодов, а также трехфазный трансформатор с шестью первичными обмотками, три иэ которых соединены звездой и подключены к выводам переменного тока одного моста, а три других - треугольником и подключены к выводам переменного тока другого моста. Этот инвертор имеет жесткую внешнюю характеристику 3Основным недостатком его является неравномерное деление тока между мостами основных тиристоров.Цель изобретения - улучшение энергетических характеристик за счет получения равномерного деления тока между мостами основных тиристоровпри одновременном снижении весогабаритных показателей.Указанная цель достигается тем,что инвертор снабжен двумя дополнительными трехобмоточными дросселями,две обмотки каждого из которых включены между выводами постоянного тока соответствующих тиристорного моста и моста обратных диодов, а третьяобмотка включена между соответствующим выводом постоянного тока тиристорного моста и другим входным вы- фводом, причем все обмотки обоих дополнительных дросселей размещены наодном ферромагнитном сердечнике.На чертеже показана схема инвертора. 35Мостовой автономный инвертор включает в себя два преобразовательныхблока 1 и 2, каждый из которых содержит дроссель 3 Фильтра в цепи питания, мост основных тирнсторов 4-9, щмежду выводами переменного тока которого включены коммутирующие конденсаторы 10-12, мост обратных диодов 13-18, выводами переменного токаподключенный через дроссели 19-21 квыводам переменного тока моста основных тиристоров 4-9. Инвертор содеркит также трехфазный трансформатор 22,одни первичные обмотки 23 которогосоединены звездой, другие 24 - треугольником, причем обмотки 23 подключены к выводам переменного тока блока 1, обмотки 24 - к выводам переменного тока блока 2. Каждый преобразовательный блок снабжен дополнительнымтрехобмоточным дросселем 25, две обмотки 26 и 27 которого подключенымежду выводами постоянного тока моста основных тиристоров 4-9 и мостаобратных диодов 13-18, третья обмотка 28 включена в цепь питания моста 40основных тиристоров 4-9, причем указанные дроссели 25 обоих блоков 1 и2 размещены на одном ферромагнитномсердечнике 29.Мостовой автономный инвертор Работает следующим образом,Преобразовательные блоки 1 и 2осуществляют преобразование постоянного напряжения в переменное трехфаэное напряжение . Так как одни первичные обмотки 23 трансформатора 22 соединены звездой, а другие 24 - треугольником, то между соответствующими линейными напряжениями должен бытьобеспечен сдвиг Фаз, равный 30 эл,трад.,что достигается сдвигом во времениуправляющих импульсов, подаваЕмых науправляющие электроды одноименных тиристоров блоков 1 и 2. Кроме того,число витков первичных обмоток 23трансформатора 22, соединенных в ввез-Щду, должно быть в 3 раэ меньше, чем.число витков обмоток 24, соединенныхв треугольник. Чем точнее выполняются эти условия, тем ближе приближает-.ся к синусоидальной Форма выходногонапряжения мостового инвертора. Жесткость внешней характеристики мостового инвертора обеспечивается системой импульсной стабилизации, состоящей иэ моста обратных диодов 13-18 и дросселей 19-21Обмотки 26 и 27 дополнительного дросселя 25 в зависимости от состояния обратных диодов подключаются последовательно с одним из дросселей 19-21. Так, обмотка 26 включается последовательно с одним иэ дросселей 19-21, если проводит соответствующий диод катодной группы 13, 15 и 17 обратного моста блока 1. Аналогично обмотка 27 подключается последовательно к одному из дросселей 19-21 через диод анодной группы 14, 16 и 18 обратного моста блока 2.В результате суммарная величина индуктивности в цели импульсной обратной связи складывается из неизменной индуктивности дросселей 19-21 и регулируемой индуктивности одной из обмоток 26 и 27 дополнительного дросселя 25. Индуктивность дополнительного дросселя 25 регулируется эа счет подмагничивания сердечника 29 разностью токов, потребляемых блоками 1 и 2. Подмагничивание осуществляют обмотки 8, включенные в цепи питания соответствующих мостов осчовных тиристоров. При равенстве потребляемых токов сердечник 29 раэмагничен и индуктивности в цепях импульсной обратной связи обоих блоков 1 и 2 равны, При неравенстве токов симметрия нарушается, так как сердечник 29 намагничивается, Допустим, что увеличился ток, потребляемый блоком 1. Как видно по схеме, обмотки 26 и 27 блока 1 разме ены на сердечнике 29 так, что протекающие по ним импульсные токи еще больше намагничивают сердечник 29, что приводит к уменьшению суммарной индуктивности в цепи импульсной обратной связи блока 1 и соответственно к уменьшению "гла запирания блока 1. Импульсы тока через об" мотки 26 и 27 блока 2 наоборот размагничивают сердечник 29, в связи с чем их индуктивность остается практически. неизменной. Противоположный характер влияния на магнитное состояние сердечника 29 токов, протекающих по обмоткам 26 и 27 обоих блоков 1 и 2, не приводит к равновесию, так как импульсы этих токов сдвинуты во времени за счет несинхронности управления основными тиристорами блоков 1 и 2Формула изобретенияАвтономный инвертор, содержащий два трехфазных тиристорных моста, выводы постоянного тока которых связаны со входными выводами, причем с одним иэ них - через соответствующие дроссели Фильтра, а выводы переменного тока каждого моста соединены чеЗаказ 8371/66 Тираж 783 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фПатент" г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рез конденсаторы между собой и черездроссели - с выводами переменного тока соответствующего моста обратныхдиодов, а также трехфазный трансформатор с шестью первичными обмотками,три из которых соединены звездой иподключены к выводам переменного тока одного тиристорного моста, а тридругих - треугольником и подключены квыводам переменного тока другого моста, о т л и ч а ю щ и й е я тем,что, с целью улучшения энергетических характеристик, он снабжен двумядополнительными трехобмоточными дросселями, две обмотки каждого из которых включены между выводами постоянного тока соответствующих тиристорного моста и моста обратных диодов,а третья обмотка включена между соответствующим выводом постоянного то- ка тиристорного моста и другим входным выводом, причем все обмотки обоих дополнительных дросселей размещены на одном ферромагнитном сердечнике.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кантер И.И. Статические преобразователи частоты. Саратов, изд-воСаратовского ун-та, 1966, с98,рис., 2-36 а и 2-36 б.2. Там же, с. 103, рис. 2-41,3. Применение ЭВМ для .анализа ипроектирования вентильных преобразователей. Тезисы докладов научно-тех 15 нического семинара. Саратов, 1977,с13, рис1