Преобразователь постоянного напряжения в переменное

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК й:,ИЗОБРЕТЕНИЯИДЕТЕПЬСТВУ ИОАН АВТОРСНСИНУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский проектно конструкторский и технологический институт силовой и полупроводниковой техники завода фЭлектровыпрямитель(56) 1. Бернщтейн И,Я; и др. Ъюристор еде преобразователи частоты в алектропрнводе. М., "Энергняф, 1980.2. Авторское свидетельство СССР % 808099, кл. Н 02 М 5/42, 1971.3. Авторское свидетельство СССР, Ж 196991, кл. Н 02 М 7/48, 1966,(84)(87) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ,содержащий подключенные к источникупитаея два последовательно соедннейныхтиристора, и основной тиристорный мост,выводы переменного тока которого соеБО 1 007170За) Н 02 М 7/815 динены с выходными выводами и вывода ми переменного тока треаазжгомоста коммутируюнпв тирвсторев,соединенного выводами постоянного тока с одной обкладкой коммутирующего конденсатора, другая обкладка которого подключена к общей точке двух после довательно соединениык тирвсторов, а также диод, о т л и ч а ю щ и й.с я тем что с целью улучшения энергетв ческих показателей путем ааванения выкодного напряжения при ииековольтном . источнике питания, он снабжен адеофаз ным тиристорным мостсм с конденсатором в диагонали переменного тока, анодная и катодная группы которого подкщф- я чены к соответствующим выводам исзоч ника питания, причем аводная груша соединена с положительным выводам аврез дроссель и с анодом дйода, катод которо Сю го соединен с анодной грушой основного тйристорного моста, параллелью которэ е му подключен введенный накопительный конденсатор.1 100Изобретение относится к преобразовательной текнвке, в частности к преобразомтелям постоянного напряжения впеременное.Известны различные типы преобразователей постоянного вапряженйя в переменное для частотных электроприводов, наибольшее применение из которых получилипреобразователи на базе автономных иьверторов тока и напряжения, содержащие 1 эвентильвые мосты и контуры принудитель-.ной коммутации на базе дросселей и конденсаторов1,Питание от таких преобразователей.асинхронных двигателей со- ставдартным 1значением фазного напряжения статора220 В, или 380 В, возможно только отисточников постоянного тока с напряжением, превышающим выходное. В результатеетого, существенно ограничивается зона 20вторичного применения таких преобразомтелей в электроприводах с низковольтнымисточником питания.Известен также автономный инвертордля управления асинхронным двигателем, Ивыполненный по трехфаэной параллельнойсхеме, содержащий накопитель на конденсаторах, коммутатор на тиристорах, источник напряжения с зарядным дросселем 2.Недостатками известного преобразом- Зателя при питании от нерегулируемых иоточников постоянного тока являются невозможность регулиромния выходного напряжения методами широтно-импульсноймодуляции, так как преобразователь ра 35ботает в режиме инвертирования тока, атакже то, что повышение выходного ванряжения преобразователя по отношениюк напряжению питающего источника можно производить только при частичной нагрузке на выходе.Наиболее близким к изобретению является инвертор,содержащий трехфазныймост основных тиристоров, выводы переменного гока которого соединены с вы43ходными выводами и выводами переменно-,го тока моста коммутирующих тиристоров, соединенного выводами постоянноготока через диоды с одной обкладкОйкоммутирующего конденсатора, подключен.ного другой своей обкладкОй к общейточке двух последовательво соединенныхтиристоров 3.Недостатком известного устройстмявляется то, что повышение выкодногонапряжения можно производить толькопри частичной нагрузке на выходе, чтоухудшает энергетические показатели преобразователя при питании двигательной 7170 2нагрузки от низковольтных питающихисточников пОстОяннОГО тока.Целью изобретения является улучшение энергетических показателей преобразователя путем повышения входного напряжения иввертора при низковольтномпитающем источнике.Указанная цель ростигается тем, чтопреобразователь постоянного напряженияв переменное, содержащий подключенныек источнику питания два последовательносоединенных тиристора, и основной тириоторный мост, выводы переменного токакоторого соединены с выходными выводами и выводами переменного тока трехфазного моста коммутирующих тиристоров,соединенного выводами постоянного токас одной обкладкой коммутирующего конденсатора, другая обкладка которого подключена к общей точке двух укаэанныхпоследовательно соединенных тиристоров,а также диод, снабжен однофазным тиристорным мостом с конденсатором в диагонали переменного тока, анодная и катодная группы которого подключены к соответствующим выводам источника питания,причем анодная группа соединена с положительным выводом через дроссель.и санодом диода, катод которого соединенс анодной группой основного тиристорногомоста, параллельно которому подключенвведенный накопительный конденсатор.На фиг, 1 приведена схема преобразователя постоянного напряжения в переменное; на фнг. 2 - диаграмма напряжений на элементах преобразователя, гдеОя -. напряжение источника; 0- - напряжение на конденсаторе 7; 09 - то же,на конденсаторе 9; ) - напряжениеМова нагрузке,Преобразователь постоянного напряжения в переменное содержит низковольтныйисточник 1 постоянного тока, сглаживающий дроссель 2, тиристоры 3-6 однофазного моста, коммутирующий конденсатор7, сбрасывающий диод 8, накопительныйконденсатор 9, тиристоры 10 и 11, коммутирующий конденсатор 12 мост 13коммутирующих тиристоров, тиристорныймост 14,К источнику 1 постоянного тока черезсглаживающий дроссель 2 и диод 8 подвпочев тиристорвый мост 14, к выводамкоторого подсоединены накопительный, конденсатор 9 и через тиристоры 10 и 11одна обкладка коммутирующего конденсатора 12,а вторая обкладка коммутирующего конденсатора 12 подключена к выводампеременного тока тирвсторного моста 1470 4ходюй ток протекает за счет энергии, копленной в дросселе 2, в дальнейем он уменьшается, поскольку к,дроолю 2 прикладывается напряжение, стречное току через нее. В следующий омент времени включают тиристоры 3 6, и процессы протекают аналогичносанным выше.За счет подключения к входу инверто 14 накопительного конденсатора 9, беспечивающего низкое входное сопуоивление инвертора, инверторвюй мост 14 работает в режиме автономного ии вертора напряжения. В результате этогоеспечивается регулиромние выходйого напряжения инвертора методами широтапульсюй модуляции, неоднократным переключением тиристоров в каждом плече инвертора в течении полупериода вы ходного напряжения инвертора, Каммута . пия тиристоров производится общим ком утирующим устройством на основе конденсатора 12 тиристоров 10, 11 и тирио торного моста 13.Для исключения влияния противо ЭДС асинхронюго двигателя на регулирование выходного напряжения инвертора методами широтно-импульсюй модуляции со дается вспомогательный контур для за мыкания реактивной мощности асинхронно го двигателя через коммутирующие тиристоры моста 13.Алгоритм включения пары тиристоров аюдной. катодной) группы моста 13 .роится так, что отключаемая фаза асинхронного двигателя закорачимется через них с фазой, включаемой в работу. Дли тельность протекащщ тока по коммутирующим тиристорам однээначю определя ется коэффициентом мощности нагрузки.Обеспечение стабилизации напряжения на накопительном конденсаторе 9 произво. дится изменением частоты переключения онденсатора в функции нагрузки на выходе моста 14. 3 10071 через тиристоры моста 13.К общей точке В сглаживающего дросселя 2 и диода,8,а тав- на же отрицательному полюсу источника 1 пи-. ш тания подключен одноФаэный мост на ти- . се ристорах 6 с конденсатором 7 в диаго- % в нали переменного тока. мВыходное напряжение источника пои стоянного тока преобразуется в регули- опи руемое напряжение переменной частоты. Принудительная коммутация тиристоров 1 р ра моста 14 Осуществляется приложением в еепроводящем направлении напряжения т коммутирующего конденсатора при одна временном включении ксимутирующего тиРистоРа анодной (катодной) гРУппы ти З об рнсторного моста 13.Повышение напряжения на входе ннверторного моста 14 происходит за счет накопления в конденсаторе 9 избыточной энергии, образующейся при перезарядке2 р колебательного контура (дроссель 2, конденсатор 7).мНакопление энергии в конденсаторе 9 и передаче ее в нагрузку через инвертор 14 происходит следующим образсвю. 25 При включении тириоторов.3 и 6 однофюного моста конденсатор 7 заряжается от ЭДС низковольтюго источника 1 постоянного тока через сглаживающий дрос- з сель 2, образуя колебательный контур, . Зр Тиристоры 3 и 6 запираются при прекращении тока заряда конденсатора 7. Прн включении тиристоров 4 и 5 конденсатор 7 сном включается в контур, а его на пряжение оказывается направленным со- ст гласно с ЭДС низковольтного источника 1 постоянного тока. При достижении на конденсаторе 7 величины напряжения на конденсаторе 9 открывается диод 8 Конденсаторы 7 и 9 подключаются параллельно (а так как емкость конденсатора 9 больше емкости конденсатора 7 в 8-12 раз), то большая часть входного тока. начинает поступать через диод 8,к в нагрузку через инверторный мост 14.1007170 О р Н. Пушненкова ПИ Государственного по делам изобретений113035, Москва, Ж, Ра