Инвертор

,ТВУ КА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОРГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ РСНОМУ СВИДЕТВЪС(72) Г.М. Чиликин, В,В. Поберекный, Ю.Н. Кияшко и В.И, Воевудский (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени институт ин.аенеров железнодорозного транспорта им. М.И. Калинина(56) .1, Авторское свидетельство СССР У 576646, кл. Н 02 М 7/515, 19722. Авторское свидетельство СССР В 799089, кл. Н 02 М 7/515, 1979.3Авторское свидетельство СССР Иф 514381, кл. Н 02 М 7/505, 1973,. (54)(57) ИНВЕРТОР, содеркащий две па,раллельные ветви из трех последова-.тельно соединенных тиристоровпри-чем к полохительному входному вцводу подключены общие аноды первых тиристоров, между катодами которыхвключен конденсатор,.а к отрицатель-ному входному выводу подключены общие аноды буферных диодов.и общиекатоды третьих тиристоров, аноды которых подключены к выходным выводам,катодам буферных диодов и катодамдвух вспомогательных тиристоров, аноды которых присоединены по диагонали к выводам указанного конденсатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,-что, с целью улучшения гармонического состава выходного напряжения,он снабжен дросселем идвумядополнительнцми тиристорами, включеннымивстречно-параллельно и подсоединен-ными к одному выводу конденсатора непосредственно, а к другому - черездроссель,92681 1 10Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть ис"пользовано для создания вторичныходнофазных источников питания с повышенным качеством преобразованнойэлектрической энергии.Известны устройства, содержащиеподключенные последовательно к входным вьводам однофазный мост на ти"ристорах с конденсатором в диагоналии мостовой тиристорный реверсор, вдиагональ которого включена нагрузка,зашунтированный буферным диодом О,3и Г 21Недостатком указанных устройствявляется существЕнное отличие кривойвыходного напряжения от синусоиды,т.е, наличие высших гармоник значительной величины. Большое искажениеобусловлено постоянством амплитудимпульсов напряжения и частотно- .импульсным методом модуляции приформировании кривой тока.Наиболее близким но техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является устройство,содержащее две параллельные ветвииз трех последовательно соединенныхтиристоров, причем к положительномувходному зажиму подключены общие аноды первых тиристоров, между катодамикоторых включен конденсатор, а к отрицательному входному зажиму подключены общие аноды буферных диодови общие катоды третьих тиристоров, канодам которых подключены выводы нагрузки, катоды буферных диодов и катоды еще двух тиристоров, аноды которых присоединены по диагонали квыводамуказанного конденсатора 3 3.Недостатком данного устройства является относительно большой коэффициент искажения кривой выходного на"пряжения ввиду используемого частотно-импульсного метода модуляции приформировании кривой тока.Цель изобретения в . улучшение гармонического состава выходного напряжения,Указанная цель достигается тем,что инвертор, содержащий две параллельные ветви иэ трех последовательно соединенных тиристоров, причем кположительному входному выводу подключены общие аноды первых тиристоров, между катодами которых включенконденсатор, а к отрицательному входному выводу подключены общие анодыбуферных диодов и общие катоды третьих тиристоров, аноды которых подключены к выходным выводам, катодам буферных диодов и катодам двух вспомогательных тиристоров, аноды которых 5 присоединены по диагонали к выводамуказанного конденсатора, снабжендросселем и двумя дополнительнымитиристорами, включенными встречнопараллельно и подсоединенными к од О ному выводу конденсатора непосредственно, а к другому ; через дроссель.На фиг, 1 показана принципиальнаясхема преобразователя напряжения, на 15 фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу .устройства.Преобразователь напряжения содер-.житдве параллельные ветви из трехпоследовательно соединенных тиристо+ 20 ров 1-6. К положительному входномузажиму подключены аноды первых тиристоров 1 и 2 указанных параллельных ветвей, Между катодайи этих тиристоров включен конденсатор 7. К от.25 рицательному входному зажиму подклю-чены катоды третьих тиристоров 5 и6 и общие аноды буферных Диодой 8и 9. Анодытиристоров 5 и 6 катодыбуФерных диодов 8 и 9, катоды торис торов З.и 4 и катоды двух вспомога-тельных тиристоров 10 и 11 подключены к соответствующая выводам нагруз ки 12. Аноды тиристоров Ю и 11 присоединены по диагонали к вывадам.55 .указанного конденсатора 7, параллельно которому подключена цепь, содер"жащая дополнительные тиристорм 13 .,и 14, соедийенные между собой встречно-параллельно и последовательносоединенный с ними дроссель 15.На диаграммах Ь - Ь (фиг. 2) по"казаны отпирающие импульсы тока 1,посылаемые на тиристоры, преобразователя напряжения. Изменение напряжения 07 на выводах конденсатора 7представлено диаграммой л (фиг. 2) .На диаграмме м (фиг 2) показанаформа кривой .напряжения О на вйводах на нагрузке 12.11 50 Йреобраэовзтель напряжения работает следующим образом.Подачей отпирающих импульсов тока на тиристоры 2, 10, 5 производится предварительный заряд конденсатора 7 (в установившемся режиме работы этот заряд остается от предыдущего полупериода переменного напряже-,ния на нагрузке)., Затем подачаотпирающего импульса на управляющийс25 3, 10 , электрод тиристора 13 в момент Ф 1 (фиг. 2 и) начинается колебательнйй перезаряд конденсатора 7 через дроссель 15 по контуру: конденсатор 7- дроссель 15 - тиристор 13, В момент Ф подача управляющих импульсов тока на управляющие электроды тиристоров 1, 11, 6 на нагрузке 12 формируется импульс напряжения, амплиту-. дой равной разности напряжения на входных зажимах (Е) и мгновенного значения напряжения на конденсаторе в момент 1 / 07(1)/. Контур тока на- грузки: источник питания - тиристор 1 - конденсатор 7 - тиристор 11 нагрузка 12 - тиристор 6 - источник, питания. Величина амплитуды импульса:на нагрузке определяется величиной временного интервала 6 -Ф пред 1 2 варительного перезаряда. После заряда конденсатора 7 до - Е для тока образуется контур: нагрузка 12 - тиристор 6 - диод 9. В моментотпирающим импульсом на тиристор 14 (фиг, 2 К) начинается перезаряд кон-денсатора 7 по контуру: конденсатор 7 - тиристор 14 - дроссель 15, Открытием тиристоров 2 и 4 в момент на нагрузке 12 формируется импульс напряжений амплитудой большей предыдущего импульса, ввиду "гого, что интервал 19 -1 меньше интервала времени 1-+(1,- Ф(Ф - ). Контур тока опри этом: (+Е) - тиристор 2 в . конденсатор 7 - тиристор 4 - нагрузка 12 - тиристор 6. - (-Е). После заряда конденсатора 7 до напряжения +Е ток нагрузки замыкается по: нагрузка 12 .тиристор 6 - диод 9. В момент време- . ни 1 импульсом на управляющий элект род тиристора 13 (фиг. 2 ю) начинается предварительный переэаряд конденсатора 7 по контуру: 7-13-15. Откры" тие тиристоров 1,3 в момент 14 формирует на нагрузке 12 третий импульс напряжения еще большей амплитуды ввиду того, что Ф -Ф с 1 -1 сФ -+, Ток протекает по контуру: (+Е) - тиристор 1 - конденсатор 7 - тиристор 11 -нагрузка 12 - тиристор 6 - ("Е) .После завершения заряда конденсатора до величины -Е структура цепи изменяется и для. тока нагрузки образуется контур: нагрузка 12 - тиристор 6 диод 9.,Аналогично предыдущим импульсам производится формирование очередного четвертого импульса на" .пряжения на нагрузке еще большей амплитуды. Это увеличение амплиту 92681 а ды происходит потому, что начало.предварительного перезаряда конденсатора 7 по цепи 14-15 (момент)Тближе к моменту (1 з) открытия тиристоров 2,4 (те 16 - а 5) Формирование пятого импульса в момент бзпроизводится, без предварительногоперезаряда конденсатора, в результате чего при открытии тиристоров 1,11 10 . (в момент Ф 8 ) на нагрузке 12 формируется импульс удвоенной величинывходного напряжения 2 Е, Во второйчасти положительного полупериодапроизводится формирование импульсовнапряжения (шестого - девятого) в.уменьшающейся амплитудой эа счетсоответствующего изменения моментовфюзи ф 1 ф 1 ф 1 начала предварительнога перезаряда конденсатора 7 приоткрытии тиристоров 13,14. После паУзы (111 -Ф ), обусловленной необходимостью спадания тока нагрузкидо нуля и восстановления вентильнойпрочности тиристора 6 начинается формирование отрицательного полупе-,,риода выходного переменного напряжения на нагрузке. Подачей отпирающего импульса на тиристор 14 в моМЕНТ Фз ПРОИЗВОДИТСЯ ПРЕДВавнтЕЛЬ,ный перезаряд конденсатора 7. Открытие тиристоров 2, 10 и 5 в моментосуществляется формированиепервого импульса отрицательного полупериода напряжения на нагрузке спрохождением тока по цепи (+Е) - тиристор 2 - конденсатор 7 - тиристор10 - нагрузка 12 - тиристор 5 - (-Е).В дальнейшем (моменты 1 о, 122 и т.д.)процессы аналогичны процессам формирования импульсов напряжения на на. грузке в положительный полупериод,Использование двух дополнительныхтиристоров, включенных между собойвстречно-параллельно и подсоединенных к одному из выводов конденсатора,а через перезарядный дроссель к другому его выводу - выгодно отличаетданный преобразователь напряжения отуказанного известного устроиства,так как формирование кривой тока внагрузке осуществляется амплитудноимпульсным методом модуляции выходного напряжения по синусоидальномузакову. Формирование импульсов напряжения на нагрузке с постепенно изменяющейся амплитудой по синусоидальному закону происходит за счет соответствующего изменения начала пред1092681 варительного перезаряда конденсаторас помощью двух дополнительных встречнопараллельно соединенных тиристоров,включенных последовательно с вспомогательным перезарядным дросселем. Щ Заказ 3272 41 Т аж бб 7 Подписное . Па т е г,Узтород, ул.Проектная, 4 у 4 у Практическая ценность преобразователя напряжения заключается в том, что улучшенный гармонический состав выходного напряжения позволит уменьшить габаритыфильтрующнх устройств,повысйть качество потребляемой электроэнергии.