Автономный инвертор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик982168(51) М. Кл. Н 02 М 7/515 Ркудэротюный коинтот СССР но дояэи нзобретеннй н открытнйОпубликовано 15,12,82, Бюллетень РВ 4 бДата опубликования описания 15,12.82(54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР 1Изобретение относится к электротехнике, в частности, к устройствам для преобразования электроэнергии постоянного тока в электроэнергию переменного тока.Известен автономный инвертор тока, содержащий тирлсторные ключи, подключенные че. рез дроссель к источнику питания н соединенные по схеме моста, в диагональ которого включена нагрузка 111.Однако указанный инвертор при возникно. венин короткого замыкания в одной из це пей нагрузки опрокидывается, в результате чего аварийный режим еще более усугубляется и могут пострадать другие потребители.Известен также автономный инвертор, со. держащий тиристорные ключи, подключенные через дроссели к источнику питания и соединенные по схеме моста, к одной диагонали которого через вентили подключена нагрузка, а к другой - источник питания (2), зоНедостатком данного автономного инверторв является то, что при срывах коммутации тиристорных ключей, а также при сбоях в схемах управления ими, возможно протекание аварийных токов от источника питания через на.грузку. При этом если от инверторов питаюттяговые двигатели переменного тока, то возможно резкое, ударное возрастание моментовв тяговой передаче, что способно привести,например, к поломкам ходовых частей и выходу из строя злектроподвижного составаИзвестно также множество потребителей,например, в электрооборудовании летательныхаппаратов, которые не терпят каких бы то нибыло перегрузок, даже ,весьма кратковремен.ных. В этих случаях известные схемы автономных инверторов не,могут быль применены.Наиболее близким к предлагаемому явля.ется инвертор, содержащий подключенные квходным выводам попарно-последовательно сое.диненные через дросселя четыре тирнсторныхклюю, точки соединения которых с дросселя.ми мрез диоды подключены к нагрузке, соединенной со входными выводами через раз.делительные дросселя 131,Недостатком известного инвертора являетсято, что в нем не обеспечивается защита нагрузки от аварийных режимов.Цель изобретения - защита нагрузки отаварийных режимов,Для достижения поставленной цели автономный инвертор, содержащий подключенные квходным выводам две последовательные цепо 1.ки, состоящие каждая из двух тиристорныхключей и включенного между ними дросселя,причем точка катода тиристорного ключа идросселя первой цепочки подключена черезвстречно, включенный вентиль к первому вы Оходному выводу, связанному с общей точкойанода тиристорного ключа и дросселя вто.рой цепочки, общая точка которого с катодом,другого тиристорного ключа этой же цепочкичерез встречно включенный другой вентильЭподключена к второму выходному выводу,связанному с общей точкой дросселя и анода тиристорного ключа первой цепочки, снабжен двумя дополнительными тиристорами, каждйй из которых подключен параллельно соответствующему дросселю, причем общие точкидросселей и анодов тирнсторных ключей обе.их цепочек подключены к соответствующимвыходным выводам непосредственно.1 а чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого автономногоинвертора.Тиристориые ключи 1 - 4 подключены чеЪрез дроссели 5 и 6 к источнику 7 питанияи соединены по схеме моста, к одной диаго- щнали которого через вентили 8 и 9 подключена нагрузка 10, а к другой диагонали мос.та подключен источник 7 питания, Дроссель5 включен между последовательно соединенными тиристорными ключами 1 и 2, а дроссельб включен между последовательно соединенными тиристорными ключами 3 и 4, Нагрузка10 подключена параллельно дросселю 5 черезвентиль 8, а параллельно дросселю б - черезвентиль 9, Дополнительный тиристор 11 под.ключен параллельно дросселю 5, а дополни.тельный тиристор 12 подключен параллельнодросселю б.Автономный инвертор работает следующимобразом.При отпирании тиристорных ключей 1 и 2напряжение источника 7 питания прикладывается к дросселю 5, что приводит к возрастанию тока в дросселе 5 и накоплению в немэнергии, пропорциональной индуктивности дрос-50селя 5 и квадрату протекающего по нему тока. Затем тиристорные ключи 1 и 2 запирают.и отпирают тиристорные ключи 3 и 4. Приэтом напряжение источника 7 питания прикладывается к дросселю 6, в нем возрастает токи накапливается энергия. В это время энергия,55накопленная в дросселе 5, передается в нагрузку 10 по цепи 5, 10, 8 и 5. Когда жевновь отпирают тиристорные ключи 1 и 2 и запирают тиристорные ключи 3 и 4, то в нагрузку 10 передается энергия, накопленная в дросселе 6, по цепи 6, 10, 9 и 6, Как видно, направление тока в нагрузке 10 при по. ступлении в нее энергии от дросселя 5 и от дросселя 6 различно, Таким образом автономный инвертор преобразует постоянный ток источника 7 питания в переменный, протекаюший по нагрузке 10. Следует отметить, что при срывах коммутации тиристорных ключей - например когда проводят ток тиристорные ключи 1 и 2, а тиристорные ключи 3 и 4 заперты, энергия, поступающая от источника 7 питания, не поступает в нагрузку, а накапливается в дросселе 5, Таким образом, сбои в работе тиристорных ключей практически не способны вызвать протекания токов аварийного режима через нагрузку. Для полного исключения этого, во многих случаях крайне нежелательного явления, следует включить один вентиль в провод между дросселем 5 и нагрузкой 10, а другой вентиль в провод между дросселем 6 и нагрузкой 10. Тогда даже в том случае, если в результате сбоя в схеме управления тиристорными ключами 1 - 4 окажется, что заперты тиристорные ключи 1 и 4 и проводят тиристорные ключи 3 и 2, то вентиль, включенный в провод между дросселем 5 и нагрузкой 10, воспрепятствует протеканию тока от источника 7 питания в нагрузку 10 по цепи 7, 3, 10, 2 и 7, Дополнительные тиристоры 11 и 12 обеспечивают повышение защитных свойств автономного инвертора, так как в случае неожиданного восстановления запнраюших свойств тиристорных ключей 1 и 2 после того, как они долгое время находились в проводящем состоянии и ток в дросселе 5 достиг значительной величнны, возможно протекание аварийного тока дросселя 5 через нагрузку 10. Для исключения этой возможноСти служат тиристоры 11 и 12, на управляюшие электроды которых постоянно подаются сигналы после возникновения описанного аварийного режима, ,и в случае, например, неожиданного восстановления запирающих свойств тиристорных ключей 1 и 2, аварийный ток дросселя 5 замыкается по дополнительному тиристору 11, ми. нуя нагрузку 10.Таким образом, в описанной схеме авто.номного инвертора обеспечивается защита нагрузки от последствий аварийных режимов, вызванных выходом из строя тиристорных ключей или неполадками в схемах управления ими.На базе описанной схемы автономного инвертора по известным принципам может быть построена схема многофазного, например, трехфазного автономного инвертора, ко.Составитель И. ЖеребииаТехред Ж.Кастелевич ре ор, В Бу а К. Волощук Ре Покомитета СССРоткрытийскал иаб., д. 4/5 аз 973177 Тираж 721 Государственного ам изобретений и сква, Ж, Рауш ВНИИП по 113035, ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная 5 9821 торьщ полностью сохраняет. отмеченные свойства схемы ло отношению к нагрузке. Формула изобретения Автономный инвертор, содержащий подключенные к входным выводам две последовательные цепочки, состоящие каждая из двух ти.ристорных ключей и включенного между ни- Щ ми дросселя, причем общая точка дросселя ,и катода тиристорного ключа первой цепоч.ки,подключена через встречно включенньщ вентиль к первому выходному выводу, связанному с общей точкой анода тиристорного ключа и дросселя, второй цепочки, общая точка которого с катодом другого тиристор.ного ключа этой же цепочки через встречно: включенный другой вентиль подключена к вто рому выходному выводу, связанному с общей 4 П точкой дросселя, и.анода тиристорного ключа б 8первой цепочки, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью защиты нагрузкИ от аварийных режимов, он снабжен двумя дополнитель.ными тиристорами, каждый иэ которых подключен параллельно соответствующему дрос.селю, причем общие точки .дросселей 1 и анодов тиристорных ключей обеих цепочек подключены к соответствующим выходным.выводам непосредственно. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Толстов Ю, Г. Автономные ииверторы то.ка. М., "Энергия", 1978, с. 188, рис, 5. 102. Розенфельд В, Е, н др. Тиристорное управление электрическим подвижным составом. по.стоянного тока, М "Транспорт", 1971, с. 24.рис. 11.3, Тиристорные преобразователи частоты дляиндукционного нагрева металлов. Труды УПУвып. 39, сб - 2, Уфа, 1972, с. 16., рис. 1.