Инвертор напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1297197 2 М 7 52 д фс ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ус бес ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство ССк 316393, кл, Н 02 М 7/757, 196Авторское свидетельство СССРВ 516163, кл. Н 02 М 7/515, 197(57) Изобретение относится к прразовательной технике. Целью изотения является повышение надежи и улучшение массогабаритных показателей, Устройство содержит рабочиетиристоры 2 со встречно параллельными диодами 4.Параллельно каждому плечу включены коммутирующие тиристоры 5,реакторы 6 и конденсаторы 7, которые соединены с диодами сброса 9.Диоды сброса9 соединены с тиристорами сброса 10,между анодом и управляющим электродом которых включены стабилитроны111В начале пускового периода тиристоры 10 закрыты, так как стабилитроны 11 не проводят ток, Поэтомув этой зоне существенно возрастаюттоки коммутации, что обеспечиваетуспешный пуск, 2 ил,Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в устройствах, преобразующих постоян-ное напряжение в переменное.Целью изобретения является повышение надежности, улучшение массо- габаритных показателей за счет снижения уровня перенапряжений в пусковой период.На фиг, 1 приведена схема предпагаемого устройства; на фиг, 2 - осциллограммы пуска инвертора.Источник 1 питания, выполненный преимущественно в виде управляемого выпрямителя с выходным фильтром, полюсами связан с плечами мостового инвертора, образованными последовательным соединением рабочих тиристоров 2 и нелинейных реакторов Встречно параллельно тиристорам 2 включены рабочие диоды 4, Параллельно каждому плечу инвертора включены коммутирующие плечи, составленные из последовательно соединенных тиристоров 5, линейных или нелинейных реакторов 6 и конденсаторов 7. Коммутирующие тиристоры шунтированы встречно параллельнымидиодами 8.Коммутирующие конденсаторы 7 одним выводом соединены с плюсовой шиной питания, а вторым - соединены также с диодами 9 сброса, Вторые выводы диодов 9 в каждой группе (анодной и катодной) соединены вместе и подключены к противоположному типу силовых электро дов тиристоров 10 сброса. Вторье сйловые выводы;.этих тиристоров подключены к минусовой шине источника 1 питания, Между анодом и управляющим электродом тиристоров 10 сброса, 40 включены стабилитроны 11. К выходу инвертора подключена нагрузка 12.Устройство работает следующим образом. ,гПостоянное напряжение, поступаемое с источника 1 питания, преобразуется в переменное напряжение, подаваемое на нагрузку 12. С этой целью на рабочие 2 и коммутирующие 5 50 тиристоры в известной последовательности подаются управляющие импульсы необходимой частоты повторения,При этом для выключения работавшего до этого плеча рабочих вентилей инвертора подаются импульсы на коммутирующие тиристоры 5, которые вводят в работу колебательный контур, составленный реактором 6 и конденсатором 7. Ток этого контура превышает рабочий ток и вызывает выключение рабочего тиристора 2, Послеэтого с небольшой задержкой включается рабочий тиристор противоположного плеча, что вызывает изменениеполярности напряжения на нагрузке12. Нелинейные реакторы 3 ограничи- .вают скорость нарастания тока черезрабочие тиристоры, что повышает иа"дежность, снижает потери энергии наэтапе включения.В процессе работыиз-за потерь в контуре коммутациина коммутирующих кондесаторах 7 происходит "накачка напряжения, т,к.напряжение на конденсаторах 7 можетпревысить напряжение источника 1,Ограничение этого напряжения достигается благодаря диодам 9 сброса,которые избыток энергии конденсаторов 7 возвращают в цепь постоянноготока через тиристоры 10,Последниевключаются цепью самозапуска черезстабилитрон 11, благодаря превьппениюанодным напряжением тиристоров 10напряжения стабилизации стабилитронов 11. Целесообразно напряжениепринимать равным 10-153 номинальногонапряжения на полюсах,Предлагаемая схема позволяет осуществить пнавнык пуск инвертора. В таком режиме на тиристоры 2 и 5 заранее подается требуемая последовательность импульсов управления, а затем плавно с нулевого значения до минимапьного увеличивается напряжение источника 1, В номинальном режиме ток колебательного контура и ток нагрузки пропорциональны напряжению источника 1.В зоне низких напряжений нелинейные реакторы не насыщаются и работают как линейные, обладая достаточно большим сопротивлением, на частоте работы контура коммутации, Последняя в 10-30 раз больше номинальной выходной частоты инвертора. Поэтому указанные реа.сторы незначительно ограничивают ток нагрузки и существенно снижают ток комму;.ирующих контуров. Это обстоятельство не позволяло осуществить плавный пуск инвертора, ибо в известной схеме в зоне низких напряжений непропорционально резко снижгется амплитуда коммутационного тока, В результате возникают опрокидывания инвертора. Поэтому приходится пускать инвертор толчком, т,е,129 7197 при снятых импульсах управления инвертора поднимать напряжение источника 1 до минимального уровня, а затем подавать импульсы управления инвертора. Такой режим пуска сопровождается перенапряжениями, которые усиливаются при наличии линии электропередач.При отсутствии диодов 9 сброса, как указывалось выше напряжения на коммутирующих конденсаторах в 1,8 раза превышают напряжение на. полюсах, вследствие чего возрастает и коммутационный ток. В предлагаемом устройстве в начале пускового периода, в зоне низких напряжений, тиристоры 10 закрыты, так как стабилит. роны 11 не проводят ток. Поэтому в этой зоне существенно возрастают токи коммутации, что и обеспечивает успешный пуск. Повышение напряжения на конденсаторах 7 не опасно, так как напряжение существенно ниже номинального, По мере .роста напряжения на полюсах возрастает анодное напряжение тиристоров 10 выше уровня пробоя стабилитронов 11, которые открываясь, включают тиристоры 10, тем самым присоединяя диоды 9 сброса к полюсам, Наступая с этого момента времени, диоды сброса начинают ограничивать напряжения на конденсаторах,Таким образом, устройство обеспечивает плавный пуск инвертора безперенапряжений,На Фиг. 2 приведены осциллограммы пуска инвертора в составе вставки постоянного тока (без линии) напряжения 14 кВ. Осциллограмма а соответствует пуску толчком, а 6плавному пуску. На осциллограммеобозначено: Н - напряжение; Т - ток 4звена постоянного тока. Как видноосциллограммы подтверждают положительный эффект,Таким образом, предлагаемая схема, благодаря возможности плавногопуска, исключает перенапряжения,что с одной стороны повышает надежность. оборудования, а с другой стороны появляется воэможность снизить10 установленную мощность оборудования (в основном вентилей), что сни-,жает массогабаритные показатели установки,1 В Формула изобретения Инвертор напряжения, содержащийв каждом плече моста рабочие тиристоры с встречно параллельными диодами 20 и коммутирующими цепями, выполненными в виде последовательно включенных реакторов, конденсаторов и тиристоров, шунтированных обратнымидиодами, причем конденсаторы однимвыводом соединены с одно": шиной питания, а вторым выводом присоединены к диодам сброса, которые вторыми выводами в каждой группе объединены и связаны с противоположной пополярности шиной питания, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности и улучшениямассогабаритных показателей за счетснижения уровня перенапряжений в ЗВ пусковой период, он снабжен нелинейными реакторами, включенными в каждое плечо, и двумя тиристорами истабилитронами, причем тиристорывключены между общими точками групп 40 диодов сброса и соответствующими шинами питания, а стабилитроны включены между управляющим электродом тиристора и его анодом,1297197 Составитель Г, МыцыкТехред Л.Сердюкова КоРРектоР Н.Король Редактор Ю. Середа Заказ 792/59 Тираж 661 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5