Тиристорный инвертор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК В Н 0 О НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВУ дена Тр литехни СР81. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Саратовский орудовогоКрасного Знамени по ческий институт(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано приорганизации системыцентрализованного электроснабженияна повышенных частотах. Цель иэобре,80126595 тения - упрощение инвертора, Инвертор содержит мост 1 основных тиристоров и мост 4 регулирующих тиристоров(МРТ). Параллельно МРТ 4 включен компенсирующий дроссель 5 и последовательно соединенные дополнительный тиристор б и индуктивный элемент (ИЭ) 7.В цепь тиристора 6 введен датчик тока (ДТ) 15, Выход ДТ .15 соединен свходом схемы измерения длительностиимпульсов (СИДИ) 13, Длительность импульсов тока, протекающего через тиристор 6, ИЭ 7 и ДТ 15, соответствует удвоенной величине угла эапирания,т.е. содержит в себе информацию оскоммутационной устойчивости инверто- Жра. Обработка этой индюрмации осуще-. уствляется СИДИ 13 и передается в схе- Ю Фму сравнения (СС) 12. СС 12 соединена с входом фаэосдвигающего узла 11,соединенного выходом с блоком управления 10 МРТ 4. 2 ил,ЗО Изобретение относится к преобразонательной технике и может быть использовано, например, при организации системы централизованного электроснабжения на повьппенных частотах. 5Целью изобретения является упрощение инвертора.На фиг. 1 показана схема инвертора; на фиг. 2 - временные диаграмып, поясняющие происходящие в немэлектромагнитные процессы.Инвертор содержит мост 1 основных,тиристоров, связанный с входными выводами через сглаживающий дроссель2, коммутирующие конденсаторы З,мост4 регулирующих тиристоров, выводамипостоянного тока замкнутый на компенсирующий дроссель 5 и последовательно соединенные дополнительный тиристор 6 и индуктивный элемент 7, а также задающий генератор 8, блоки 9 и10 управления, Фазосдвигающий узел11, схему 12 сравнения, схему 13 измерения длительности импульсов и формирователь 14 импульсов. Инверторснабжен датчиком 15 тока, которыйвключен в цепь тиристора 6, причемвыход датчика 15 соединен с входомсхемы 13 измерения длительности импульсов,Инвертор работает следующим образом,Тиристорный мост 1 с дросселем 2в цепи питания осуществляет преобразование постоянного напряжения в З 5систему трех квазисинусоидальных напряжений Ц , Ц и Цсд, Конденсаторы3 служат для компенсации реактивноймощности нагрузки и создания необходимой величины угла запирания 8 , 40Распределение импульсов управления,Цр, ,тиристорами 16 - 21 моста 1представлено на Фиг,2, где обозначе.н .вны также эпюры фазных токов 1,сфи 1 моста 1 и линейных напряжений 45цл: цдвцвс " цсд которые Формируются на конденсаторах 3 под действием указанных токов,Тиристорный мост 4, замкнутый надроссель 5, совместно с цепочкой из 50последовательно соединенных тиристора 6 и индуктивного элемента 7 представляет собой двухканальный регулятор реактивной мощности, обеспечивающий стабнлизацию коэффициента передачи инвертора по напряжению путем компенсации избыточной реактивной мощности коммутирующих конденсаторов 3. Распределение импульсов управленияц , тиристорами 22 - 27 (Фиг.2) показывает, что момент подачи управляющего импульса на 3-й тиристормоста 4 (Ц = 22, 2327) с.крещенна угол Я в сторону опережения относительно момента подачи импульсовна 1-й тиристор моста 1, где К = 3- 6, Тиристорный мост 4 выполняетфункцию коммутатора, который производит поочередное подключение дросселя 5 к соответствующим линейным напряжениям. Тиристоры 22-27 с дросселем 5 представляют собой исполнитель-,ный орган первого канала регулирования, который срабатывает медленные,но глубокие нарушения баланса реактивной мощности в системе инверторнагрузка. Выработка регулирующеговоздействия по этому каналу связанас получением информации о текущемзначении угла запирания 6 , сравнением этого значения с заданным , иподачей полученного сигнала рассогласования на управляющий вход фазосдвигающего узла 11.Тиристор 6 с индуктивным элементом 7 образуют второй канал регулирования реактивной мощности, которыйобладает высоким быстродействиемза счет импульсного характера токауказанной вентильно-дроссельной цепочки. Формирование регулирующеговоздействия этого канала регулирования происходит в каждую 1/6 часть периода выходного напряжения (ток б,з,фиг,2), Регулирующий ток(фиг.2)потребляется фазой А регулятора реактивной мощности,Импульсы управления на тиристор 6 поступают от задающего генератора 8 через формирователь 14 импульсов в моменты, соответствующие моментам коммутации тиристоров 16 - 21 моста 1. Напряжение ц (Фиг.2) на выводах постоянного тока моста 4, представляющее собой отрезки линейных напряжений, в эти моменты времени имеет отпирающую для тиристора 6 полярность Например, в момент подачи импульсов на тиристоры 19 и 20 моста 1, когда происходит открывание тиристора 19 и закрывание тиристора 17, напряжение на выходе моста представляет собой отрезок напряжения Цдв ф взятого с обратным знаком. Это напряжение выбирается тиристорами 22 и 25, включение которых произошло наП на рассматриваемом интервале вреАЬмени является запирающим для тиристо 1 О 15 вательно соединенные тиристор 6, индуктивный элемент 7 и датчик 15 тока,20 ЗО 35 но с тиристором 6 и индуктивным элементом 7. Напряжение на этом резистовремя, соответствующее углу, раньше, чем подача импульсов управленияна тиристоры 19 и 20. Напряжение ра 17. Поэтому интервал времени отмомента подачи импульсовуправления на тиристоры 19 и 20 моста 1 и тиристор 6 регулятора реактивной мощности до момента перехода напряжения Пд через нулевое значение соответствует углу запирания. Таким образом,при включении тиристора 6 индуктивныйэлемент 7 подключается к участку линейного напряжения,"определяющегокоммутационную устойчивость инвертора, В результате длительность импульсов тока, протекающего через последосоответствует удвоенной величине угла запирания, т,е, содержит в себеинформацию о коммутационной устойчивости инвертора. Обработка этой информации осуществляется схемой 13,которая преобразует длительность сигнала на выходе датчика 15 в сигнал, форма представления которого соответствует аппаратурной реализации узлов 11 и 12. Если, например, эти узлы цифрового типа, то в качестве схемы 13 может служить любой преобразователь временного интервала в унитарный число - импульсный код. Устройство выделения временного интервала, соответствующего углу запирания,.в предлагаемом инверторе может быть реализовано в виде добавочного резистора, включенного последовательре пропорционально току указанной цепочки. При этом точность выполнения датчика 15 не имеет принципиального значения, так как информация содержится не в амплитуде (или каком-либо интегральном параметре) сигнала датчика 15, а в длительности временного интервала, в течение которого через датчик 15 протекает ток. Дпя ,гальванической развязки силовых цепей с информационными датчик 15 мо 45 50 жет быть выполнен, например, на основе диодной оптоэлектронной пары.В известном устройстве для получения импульсов, длительность которых пропорциональна величине угла запирания, используется специальная схема, в со тав которой входят три трансформатора и два трехфазных диод - ных моста, один из которых по напряжению должен быть одного класса с силовыми тиристорами инвертора, Введение датчика тока в цепь силовой импульсной обратной связи и соответствующее изменение структурных связей между блоками позволяют упростить схему инвертора и тем самым повысить ее надежность при сохранении статических и динамических характеристик.Формула изобретенияТиристорный инвертор, содержащиймост основных тиристоров с коммутирующими конденсаторами, включеннымимежду его выходными выводами, и сосглаживающим дросселем в цепи питания, мост регулирующих тиристоров,выводами постоянного тока замкнутый накомпенсирующий дроссель и последовательно соединенные дополнительныйтиристор и индуктивный элемент, а выводами переменного тока подключенныйк выводам переменного тока моста основных тиристоров, а также задающийгенератор, блок управления мостомосновных тиристоров, блок управлениямостом регулирующих тиристоров, фазосдвигающий узел, схему сравнения,схему измерения длительности импульсов,выход которой соединен с входом схемы сравнения импульсов, и формирователь импульсов, включенный между выходом задающего генератора и управляющим переходом дополнительного тиристора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения, он снабжен датчиком тока, включенным в цепьдополнительного тиристора,причем выход датчика тока соединен с входомсхемы измерения длительности импульсов,