Способ запирания вентилей инвертора

(22) Заявлено 280977 (21) 2528380/24-07 1511 М. Кл.з Н 02 Р 13/18 с присоединением заявки Мо -(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.С. Высочански 3с 1) Заявитель 54) СПОСОБ ЗАПИРАНИЯ ВЕНТИЛЕЙ ИНВЕРТОРА Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в статических преобразовательных .Устройствах со звеном постоянного тока, преобразующих электрическую энергию постоянного тока или переменного тока.Известны инверторы, ведомые сетью, в которых запирание вентилей производится за счет ЭДС нагрузки, например, синхронного двигателя. В этих инверторах коммутацию вентилей производят одноступенчато, путем периодического закорачивания смежных фаэ нагрузки по цепи основных. вентилей инвертора, при этом фаза тока на выхоДе инвертора должна быть опережающей. Пульсации тока нагрузки ограничиваются дросселем в звене постоянного тока 1).К недостаткам известного способа запирания вентилей относятся значительные коммутационные искажения кривой выходного напряжения, которые тем больше, чем больше ток нагрузки и ее коммутационный реактанс, а также относительно низкое использование вентилей преобразователя, низкое использование синхронного двигателя и низкое быстродействие. Наиболее близким к предлагаемому является способ эапирания вентилей инвертора с двухступенчатой коммутацией, при котоРом подают отпирающий импульс на основной вентиль инвертора каждой полуволны переменного тока и подают импульс.на коммутирующий вентиль 21 .К недостаткам известного способа относятся искажения напряжения сети и нагрузки и воэможность регулирования частоты только дискретно. Кроме того, способ применим только при нагрузке с отстающим сов 1Цель изобретения - уменьшение искажения напряжения нагрузки.Укаэанная цель достигается тем, что при известном способе запирания вентилей инвертора с двухступенчатой коммутацией вначале подают отпирающий импульс (импульсы) на коммутирующий вентиль (коммутирующие вентили) данной полуволны данной фазы, а затем подают отпирающий импульс на ее основной вентиль, вследствие чего эапирание вентилей производят с помощью напряжения на выходе инвертора. На фи; . 1 приведена одна из воз 30 можных схем устройства, реализующегоспособ запирания вентилей; наФиг. 2 - потенциальные диаграммы икривые токов и напряжения.Устройство, реализующее способ,содержит основные вентили 1-6 инвертора, мостовой выпрямитель 7, питающий трансформатор 8, групповые коммутируемые вентили 9 и 10, индивидуальные коммутирующие вентили 11-16.На Фиг. 1, 2 обозначены потенциальные диаграммы 17-19 внешних выводов инвертора, построенные относительно средней точки вторичной обмотки трансформатора, кривые 20-22 токанагрузки, кривая 23 ЭДС фазы А,кривые 24-25 линейного напряжения,Кривые тока и ЭДС построены дляслучая питания двигателя с синхронным реактансом, равным 0,7, активнымсопротивлением, равным нулю, и углом опережения тока, равынм (/9.Пусть в системе установился стационарный периодический процесс, ив момент с ток проводят вентили1-3. В это время мгновенная величинаЭДС двигателя превышает напряжениена входе инвертора и ток фазы А 14спадает. К моменту т ток ( становится равным нулю и вентиль 1 начинает восстанавливать свои вентильныесвойства за счет обратного напряженияОдО = -2 - - Е, где О - напряжениезвена постоянного тока. Если к этомумоменту подать отпирающий импульсна вентили 13 и 14, то они откроются, так как по отношению к ним этоже напряжение будет прямым. Ток вфазе А изменит направление и будетпротекать но цепи коммутирующихвентилей и фазе В нагрузки А-13-В.Ток вентиля 3 уменьшится на величину тока 1, В момент с 2 подаетсяотпирающий импульс на вентиль 10 ивентиль 13 запирается обратным напряжением, равным О/ 2.Токтеперьпротекает по цепи 14-10. В момент т 3 45подается отпирающий импульс на вентиль4, а вентили 14 и 10 запираютсяэтим же напряжением О/2. С этогомомента в инверторе ток проводят вентилй 2, 3 и 4, К моменту с 4, когдаток Фазы С 1 спадает до нуля, подаются импульсы на .вентили 14 и 15,и они проводят ток с момента, когдаток предыдущей полуволны тока спадает до нуля. Ток ( меняет направление и протекает по цепи С-15-А.Вентиль 4.разгружается на величинутока. Дальнейшая работа вентилей преобразователя происходит аналогично.При запирании вентилей 1-6, 9 и10 напряжение инвертора меняетсяскачком (фиг, 2). Форма кривойнапряжения практически не зависитот величины тока нагрузки (зависиттолько в той мере, в какой меняетсяпадение напряжения в питающей сети).Коммутирующие вентили разгружаютпо току основные вентили 1-6. Стабильная форма кривой напряженияобеспечивает более высокое использование двигателя, так как частотаинвертора может регулироватьсясколь угодно плавно и превосходитьчастоту питающей сети,Формула изобретенияСпособ запирания вентилей инвертора с двухступенчатой коммутацией,при котором подают отпирающий импульсна основной вентиль инвертора каждой полуволны переменного тока иподают импульс на коммутирующийвентиль, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью уменьшения исГкажения, напряжения, подают вначалеотпирающий импульс (импульсы) накоммутирующий вентиль (коммутирующиевентили) данной полуволны даннойфазы, а затем подают отпирающийимпульс на ее основной вентиль,вследствие чего запирание вентилейпроизводят с помощью напряжения навыходе инвертора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Шиллинг В. Тиристорная техника.М., "Энергия", 1971, с. 84-97.2. Авторское свидетельство СССРР 345571, кл. Н 02 М 5/42, 1968.955508 ираж 72 иал ППП "Патент", г, Ужгоро ии За 472/7 Рю. I ис Проектна