Трехфазный последовательный инвертор

и 995234 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 07.02.83. Бюллетень5Дата опубликования описания 17.02.83 ев аенем нэееретеннй н еткрмтнй(2) Авторы изобретения А. И. Балабух и А. В, Шпагин Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В, И. Ульянова (Ленина)(54) ТРЕХФАЗНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОРИзобретение относится к преобразователям энергии постоянного тока в энергию переменного тока повышенной частоты,Известны преобразователи, выполненные по различным схемам инверторов напряжения - параллельные инверторы, 5 последовательные инверторы, инверторы с высокочастотной коммутацией, инверторы с импульсной коммутацией и др 11.Для получения повышенной частоты преобразования широко используются последовательные резонансные инверторы, в которых благодаря применению последовательного резонансного контура ток управляемого вентиля в течение всего интервала проводимости изменяется во времени по колебательному закону. Важными 1 достоинствами последовательных резонансных инверторов, делающими перспективным их применение на повышенных частотах, являются относительно небольшая скорость нарастания анодного тока в управляемых вентилях и возможность получения большого времени запирания управляемых вентилей за счет удлинения пауз между запускающими импульсами управления. Для получения трехфазной системы токов и напряжений, а также для получения большей мощности в нагрузке используются трехфазные последовательные инверторы 2.Однако недостатками схем известных трехфазных последовательных инверторов являются сравнительно малая выходная мощность, низкая надежность, большие масса и габариты и сравнительная сложность схемного решения. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является трехфазный последовательный инвертор, содержащий трехфазный вентильный мост, в диагонали переменного тока которого включены коммутирующие конденсаторы, а в диагональ постоянного тока включена трехфазная нагрузка через разделительные конденсаторы к коммутирующим дросселям, и фильтровые дроссели в цепи постоянного тока. Данная схема позволяет получить переменный ток повышенной частоты при относительно небольших скоростях нарастания анодного тока в управляемых вентилях, а также возможность поддержания достаточно большого угла запи5234включена трехфазная нагрузка 5 черезразделительные конденсаторы 6 - 8 ккоммутирующим дросселям 9 - 11, и фильтровой дроссель 12 в цепи постоянного тока, вентильный мост содержит вентили13 - 18. Вход фильтрового дросселя соединен с входом устройства, а выход фильтрового дросселя соединен с объединенными входами дополнительных вентилей19 - 21, выход каждого из которых соединенс раздЕлительным конденсатором каждойфазы нагрузки.Устройство работает следующим образом.При подключении к источнику питанияпроисходит заряд разделительных конденсаторов по цепяи, содержащим фильтровый дроссель 12, дополнительные вентили19 - 21, разделительные конденсаторы6 - 8 и нагрузку 5. Поочередно открываютсяпары управляющих вентилей 13, 17, 14,18, 15, 16, 13, 17,Происходит перез а ряд коммутирующихконденсаторов по колебательному законув контурах, содержащих коммутирующиедроссели, разделительные конденсаторы,нагрузку. В установившемся режиме напряжение на . коммутирующих конденсаторах является знакопеременным, периодическим во времени. В каждой фазе нагрузки 5 протекает только переменная составляющая тока переза ряда коммутирующихконденсаторов, частота которой определяется частотой работы управляемыхвентилей 13 - 18.Преимушества предлагаемого устройства по сравнению с известным состоят вувеличении выходной мощности, простотесхемного решения (один фильтровый дроссель вместо трех), уменьшении массогабаритных и стоимостных показателейс одновременным повышением надежностисхемы. Формула изобретения 99рания управляемых вентилей при изменениях нагрузки в широких пределах 31.Недостаток известного устройствасравнительно низкая выходная мощность,пониженная величина которой обусловленаследующими обстоятельствами при работеочередной фазы инвертора; оказываетсяподключенным через фильтровой дроссельработающей фазы контур, образованныйдвумя фильтровыми дросселями неработающих фаз, разделительными конденсаторами неработающих фаз и соответствующими фазными нагрузками. В результатенапряжение и ток нагрузки работающейфазы уменьшается на величину тока, протекающего по контуру, образованномуфильтровыми дросселями, разделительными конденсаторами и нагрузками двухнеработающих фаз. Это вызывает существенное снижение амплитуды напряженияна нагрузке работающей фазы и, как следствие, снижение выходной мощности,Цель изобретения - увеличение выходной мощности.Поставленная цель достигается тем, чтотрехфазный последовательный инвертор,содержащий связанный со входными выводами трехфазный вентильный мост, вдиагонали переменного тока которого включены коммутирующие конденсаторы, а вдиагональ постоянного тока - трехфазная нагрузка, каждая фаза которой черезсоответствуюгций разделительный конденсатор и коммутирующий дроссель соединена с одной из стоек моста, а также фильтровый дроссель в цепи постоянного тока,он снабжен тремя дополнительными вентилями, одни электроды которых объединены и подключены к соответствующемувходному выводу через общий фильтровыйдроссель, а каждый из других электродовсоеди не н с соответствующей точкой соединения коммутирующего дросселя с разделительным конденсатором,Ввиду наличия дополнительных вентилей исключается протекание тока в контуре, образованном разделительнымиконденсаторами и нагрузками неработающих фаз. При этом напряжение на нагрузку работающей фазы возрастает пропорционально величине исключенных токов.В такой же степени возрастает и выходная.мощность.Кроме того, удается значительно упростить схему, . так как при этом число дросселей фильтра сокращается втрое посравнению с прототипом, снижаются масса и габариты, уменьшается стоимость иповышается надежность схемы в работе.На чертеже показана схема трехфазного последовательного инвертора,Трехфазный последовательный инвертор содержит трехфазный вентильный мост 1,в диагонали переменного тока котороговключены коммутирующие конденсаторы 2 - 4, а в диагональ постоянного тока 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Трехфазный последовательный инвертор, содержащий связанный с входными выводами трехфазный вентильный мост, в диагонали переменного тока которого включены коммутирующие конденсаторы, а в диагональ постоянного тока - трехфазная нагрузка, каждая фаза которой через соответствующий разделительный конденсатор и коммутирующий дроссель соединена с одной из стоек моста, а также фильтровый дроссель в цепи постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью увеличения выходной мощности, он снабжен тремя дополнительными вентилями, одниэлектроды которых объединены и подключены к соответствующему входному выводу через общий фильтровый дроссель, а каждый из других электродов соединен с соответствующей точкой соединения ком995234 5 мутирующего дросселя с разделительным конденсатором. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Бедфорд Б. и др. Теория автономных инверторов. М., Энергия, 1969.6 2. Беркович Е. М. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты. Л., Энергия, 1973.3. Авторское свидетельство СССРМо 5583 б 4, кл. Н 02 М 7/515, 1974.Составитель Техред И. Вере Тираж 685 Государственного елам изобретений сква, Ж - 35, Рау Патент, г. УжгоИ.ЖеребннаКорректор А. ДзятПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5од, ул. Проектная, 4