Автономный инвертор напряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) 111) 7 Щ 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Н АВТОРСКО И ЕТЕЛЬС скии, проектно- ческий институт аН. Коваливкер портная омышленность.техника, вып. ВЕРТОР Н Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(57) Изобретение позволяет упростить автономный инвертор напряжения. Инвертор содержит источник 1 питания, в прямом направлении к которому подключен мост основных тиристоров 2 - 7, по переменному току подключенный к трехфазной нагрузке 8, а в обратном направлении подключен мост обратных тиристоров 9 - 14, трехфазный мост распределительных тиристоров 15 - 20, однофазный мост диодов 21 - 24, узел 25 принудительной коммутации, дополнительный источник 32. Упрошение достигается тем, что в качестве вентилей однофазного моста использованы диоды 21 - 24, а выводы постоянного тока моста подключены к одноименным выводам шин источника 32. 3 ил.Изобретение относится к преобразователь -ной технике и может быть использовано в тиристорных преобразователях частоты для привода тяговых асинхронных двигателей электровозов переменного тока.Цель изобретения - упрощение схемы преобразователя,На фиг. 1 приведена принципиальная схема автономного инвертора напряжения; на фиг. 2 -- диаграммы токов 1 и напряжений ) в нагрузке и алгоритм переключения тиристоров в тяговом режиме работы автономного инвертора напряжения; на фиг. 3 - то же, в рекуперативном режиме работы, причем заштрихованная зона определяет открытое состояние соответствующего номера тиристора.Автономный инвертор напряжения (фиг. 1) содержит источникпитания, в прямом направлении к которому подключен мост основных тиристоров 2 - 7, по переменному току подключенный к трехфазной нагрузке 8, а в обратном направлении подкльочен мост обратных тиристоров 9 - 14, подключенный к выводам переменного тока моста распределительных тиристоров 15 - 20, однофазный мост диодов 21 - 24, выводами переменного тока подключенный к шинам источника питания, общий двухтактный узел 25 принудительной коммутации, выполненный по мостовой схеме на тиристорах 26 - 29 с коммутирующей 1.С-цепью на дросселе 30 и конденсаторе 31 в диагонали этого моста и питающийся от дополпительного источника 32, содержащего отдельную обмотку трансформатора 33, диодный выпрямитель 34 и конденсатор 35.Автономный инвертор напряжения (фиг. 2) работает в тяговом режиме следующим образом.Предположим, первоначально проводят тиристоры 2, 4 и 7, ток нагрузки 8 протекает по цепям: плюс источника, тиристор 2, фаза А, фаза С, тиристор 7 и плюс источника, тиристор 4, фаза В, фаза С, тиристор 7. Конденсатор 31 заряжен с полярностью, указанной без скобок (фиг. 1). В момент времени ( (фиг. 2) производится переключение фазы А с положительного напряжения на отрицательное. Для этого в момент времени 1 коммутируется тиристор 2 поьачей управляющих импульсов на включение тиристоров 26, 16, 9 и 10. Ток фазы А начинает вытесняться из тиристора 2 коле. бательшлм током коммутирующей 1.С-цепи дросселя 30 и конденсатора 31 по цепи: плюс источника, диод 21, тиристор 26, дроссель 30, конденсатор 31, тиристор 16, фаза А, фаза С, тиристор 7. Когда тиристор 2 запирается, избыточный ток перезаряда 1.С-цепи замыкается по цепи: плюс источника, конденсатор 31, тиристоры 16 и 9, диод 21, тиристор 26, дроссель 30, конденсатор 31, создавая прямое падение напряжения на тиристоре 9, которое прикладывается в обрат 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ном направлении к коммутируемому тиристору 2, обеспечивая восстановление его запирающих свойств, Г 1 осле перезаряда конден сатора 31 до противоположного напряжения (фиг. 1, полярность указана в скобках), превышающего по величине напряжение источника 1 питания, отпирается тиристор 10, коммутирующий конденсатор 31 узла 25 принудительной коммутации дозаряжают включением тиристоров 26 и 29 (на фиг. 2 сигналы дозаряда не показаны).Г 1 од действием отрицательного напряжения реактивный ток фазы А, замыкаясь по цепи: фаза А, фаза С, тиристоры 7 и 10, фаза А, к моменту времени 1 (фиг. 2) снижается до нуля. Одновременно включают тиристор 3. Под деиствием напряжения питания в фазе А начинает увеличиваться отрицательный ток по цепи: пльос источника, тиристор 4, фаза В, фаза А, тиристор 3.В момент времени з производят переключение фазы С с отрицательного напряжения на положител,ное, для чего коммутирлот тиристор 7 подачей ;ььравляющих сигналов на включение тиристоров 27, 14, 19 и 13.Ток фазы С вытесняется из тиристора 7 колебательным током 1.С-цепи по цепи: плюс источника, тиристор 4, фаза В, фаза С, тиристор 19, 1.С-цепи 31 и 30, тиристор 27, диод 24.Избыточный ток перезаряда 1.С-цепи 30 и 31 протекает по цепи: тиристор 27, диод 24, тиристоры 14 и 19, создавая прямое падение напряжения на тиристоре 14, которое, прикладываясь в обратном направлении к коммутируемому тиристору 7, обеспечивает восстановление его запирающих свойств. После перезаряда конденсатора 31 до напряжения, полярность которого указана па фиг, 1 без скобок, превышающего напряжение питания инвертора, открывается тиристор 13. Через тиристоры 28 и 27 производят дозаряд конденсатора 3 от источника 32 (на фиг, 2 сигналы дозаряда не показаны). Под действием положительного напряжения на фазе С ее отрицательный реактивный ток уменьшается и в момент времени (ь (фиг. 2) становится равен нулю. Одновременно включают тиристор 6.Далее процессы протекают аналогично.Согласно диаграммам на фиг. 3 предлагаемое устройство в режиме рекуперативного торможения раоотает следующим образом.Источник 1 питания реверсируют относительно шин инвертора (на фиг.показано пунктиром), при этом полрность источника 1 указана на фиг. 1 в скобках.Предположим, первоначально конденсатор 31 заряжен с полярностью как показано на фиг. 1 без скобок. Включены тирис. торы 1 О, 5 и 6 (фиг. 1 и 3), ток нагрузки протекает по цепям: фаза В, тиристор 5, плюс-минус источника , тиристор 6,1203675 Ь,д фаза С, фаза В, тиристоры 5 и 10, фаза А, фаза В. В момент времени 1 (фиг. 3) производят переключение фазы А с положительного напряжения на отрицательное, для чего коммутируют тиристор 1 О включением тиристоров 2, 3, 16 и 26, Ток фазы А переводится из цепи тиристора 10 в ЕС-цепь 30 и 31 по цепи: фаза В, тиристор 5, диод 22, тиристор 26, 1.С-цепь 30 и 31, тиристор 16, ффаза А, фаза В. Избыточный колебательный ток 1.С-цепи протекает по цепи: конденсатор 31, тиристоры 16 и 3, диод 22, диод 26, дроссель 30, После перезаряда конденсатора 31 открывается тиристор 2, ток фазы А протекает по цепи: фаза А, фаза В, тиристор 5, плюс - минус источника 1, тиристор 2, фаза А, К моменту времени 1 ток рекуперации в фазе С спадает до нуля. В момент времени 12 включают тиристор 13. Ток в фазе С меняет знак и начинает увеличиваться по цепи: фаза А, фаза С, тиристоры 13 и 2, фаза А. В момент времени 1 з переключают фазу С с отрицательного напряжения на положительное, для чего коммутируют тиристор 13 включением тиристоров. 6, 7, 19 и 27. Процесс коммутации протекает аналогично описанному, после коммутации тиристора 13 ток фазы 6 протекает по цепи; фаза С, тиристор 7, плюс - минус источника 1, тиристор 2,.фаза А, фаза С. После каждой коммутации комденсатор 31 дозаряжают от дополнительногоисточника 32 через соответствующую парутиристоров 26, 29 или 27, 28 узла 25 принудительной коммутации. 5 Формула изобретенияАвтономный инвертор напряжения, содержащий трехфазные мосты основных и обратных тиристоров, подключенные своими входами к шинам источника постоянного 10 напряжения, причем объединенные выводыпеременного тока мостов соединены с выходными выводами, трехфазный мост распределительных тиристоров, подсоединенный своими выводами переменного тока к объединенным выводам переменного тока мостов основных и обратных тиристоров, общий двухтактный узел принудительной коммутации, подключенный своим выходом к объединенным выводам постоянного тока моста распределительных тиристоров, а входом - к шинам дополнительного источника питания, а также однофазный мост на вентилях, выводы переменного тока которого подключены к шинам источника постоянного напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения его схемы, в качестве вентилей од нофазного моста использованы диоды, а выводы постоянного тока моста подключены к одноименным выводам шин дополнительного источника питания.1203675 ЬА цв в Ус, с едактор Н. акаэ 8428/5 бкова имокосов ВНИИ п 1)3035,илиал ППНерушКорректор Подписноекомитета СССР и открытий шская наб., д. 4(5 род, ул. Проектная Составитель Л. Техред И. Вере Тираж 632 ПИ Государственного делам изобретений Москва, Ж - 35, Рау П Патент, г. Ужго