Трехфазный инвертор напряжения

(51) 4 Н 02 М 7/515 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ аил,ния инверт ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспортаим, акад, В,Н.Образцова(56) Патент Японии В 58-21507,кл. Н 02 М 7/515, 1983.Авторское свидетельство СССРУ 226012, кл. Н 02 М 7/515, 1967,Патент Японии У 51-30251,кл, Н 02 М 7/515, 1976,Руденко В.С. и др, Основы преобзовательной техники. - М,: Высшаяшкола, 1980, с. 273, рис,4, 67,(54) ТРЕХФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может бытьиспользовано в тяговом электроприводе. Целью является повьппение надежности. Устройство содержит мос -ты главных 1-6 и коммутирующих7-12 тиристоров. Первичные обмотки 25-27 трансформаторов тока 22-24включены в диагонали подзарядных диодных мостов 32-35, 36 - 39 и 40-41, Выходы последних объединены в отдельную сеть постоянного тока, с шинами44 и 45 которой соединены входы мостов подзарядных тиристоров 47-50,51-54 и 55-58, выходы которых соединены с коммутирующими конденсаторами 19-21, Это позволяет обеспечитьдополнительный подзаряд конденсаторов инвертора независимо от уровняили наличия напряжения в сети пита1319209 2 Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, а именно к мостовым тиристорным .инверторам,работающим в тяговом приводе с бесколлекторными двигателями.Целью изобретения является повышение надежности работы инвертора путем дополнительного подзаряда коммутирующих конденсаторов. На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема трехфазного инвертора напряжения; на фиг,2 - схема формирователя импульсов управления тиристорами подзарядных мостовинвертора; на фиг.З - диаграмма импульсов управления всеми тиристорами инвертора,1 Трехфазный инвертор напряжения (Фиг,1) содержит мосты главных тиристоров 1-6, мосты коммутирующих тиристоров 7-12, мосты обратных диодов 13-18, фазные коммутирующие конденсаторы 19-21, трансформаторы 22- 24 тока, первичные их обмотки 25-27 включены каждая в свою фазу нагрузки 28, а вторичные 29-31 пофазно в диагонали трех подзарядных диодных мостов, каждый из которых состоит из двух пар диодов: мост фазы А - из диодов 32-35, мост фазы В - из диодов 36-39, мост Фазы С - из диодов 40-43, Выходы указанных диодных мостов объединены в,отдельную сеть постоянного тока с шинами 44 и 45. К последним через дроссель 46, включенныйвшину 44, подключены входы трех подзарядных тиристорных мостов. Мост фазы А состоит из подзарядных тиристоров 47-50, мост фазы В - из подзарядных тиристоров 51-54, мост Фазы С - из подзарядных тиристоров 55-58, Выходы каждого из указанных мостов соединены с фазным коммутирую 45 50 55 20, мост тиристоров 55-58 - с конденсатором 21, Правая обкладка конденсатора 19 соединена со средней точкой 59 главных тиристоров 1 и 4, алевая - со средней точкой 60 коммутирующих тиристоров 7 и 10, Правая обкладка конденсатора 20 соединена сосредней точкой 61 главных тиристоров3 и 6, а левая - со средней точкой62 коммутирующих тиристоров 9 и 12.Правая обкладка конденсатора 21 соединена со средней точкой 63 главных щим конденсатором: мост тиристоров47-50. - с конденсатором 19, мосттиристоров 51-54 - с конденсатором 5 10 15 20 25 30 35 40 тиристоров 5 и 2, а левая - со средней точкой 64 коммутирующих тиристоров 8 и 11. Управляющие электроды всех подзарядных тиристоров 47-58 подключены к формирователю 65 сигналов управления подзарядными тиристорами (фиг.2) системы бб управления, Между шинами 44 и 45 диодных мостов 32-35, 36-39 и 40-43 включены две параллельные цепочки, одна из которых состоит из конденсатора 67, а другая - из резистора 68. Кроме того, в шину 69 включен датчик 71 тока, между шинами 69 и 70 - конденсатор 72 фильтра, а параллельно ему - датчик 73 напряжения.Предлагаемый инвертор работает следующим образомПри работе инвертора на нагрузку 28 первичные обмотки 25 (точки 74 и 75), 26 (точки 76 и 77) и 27 (точки 78 и 79) трансформаторов 23-24 тока обтекаются током нагрузки. Токи вторичных обмоток 29-31 выпрямляются подзарядными диодными мостами 32-35, 36-39 и 40-43, в результате чего на шинах 44 и 45 диодных мостов постоянно имеется выпрямленное напряжение заданного уровня, которое постоянно прилагается к входам тиристорных мостов 47-50, 51 -54 и 55-58, В пусковом или тормозном режимах, а также при кратковременных просадках напряжения в силовой сети инвертора, когда напряжение на входе инвертора ниже порогового значения, а ток инвертора превышает пороговое значение, срабатывают соответственно датчик 73 напряжения и датчик 71 тока, которые посылают разрешающие сигналы на формирователь 65 импульсов управления подзарядными тиристорами 47-58 в систему 66 управления инвертора (фиг,2),Формирователь 65 сигналов управления подзарядными тиристорами 47-58 состоит из шести логических элементов И-НЕ, являющихся стандартными микросхемами серии КМ 155.Система бб управления подает сигналы на открытие главных тиристоров 1-6 и коммутирующих тиристоров 7-12 согласно диаграмме импульсов (фиг.З), В указанной системе управления используется 150-градусной закон управления с длительностью сигналов управления главными тиристорами 1-6 150 эл,град и коммутирующими тиристорами 7-12 120 эл,град, При этом вклюника питания самого инвертора, чтопозволяет постоянно иметь условиянадежной коммутации инвертора. Трехфазный инвертор напряжения, содержащий подключенные к входным выводам конденсатор фильтра, трехфазный мост главных тиристоров, зашунтированных обратными диодами, выводы переменного тока которого соединены с целью нагрузки и с одними выводами конденсаторов коммутирующих цепей, другие выводы которых соединены с выводами переменного тока трехфазного моста коммутирующих тиристоров, основные пофазные пары последовательно соединенных подзарядных тиристоров, а также блок управления, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности работы путем дополнительного подзаряда коммутирующих конденсаторов, он снабжендросселем, дополнительными пофазными парами последовательно соединенных подзарядных тиристоров, образующих мосты с основными пофазными парами, подзарядных тиристоров, и дополнительными подзарядными однофазными мостами диодов, к диагонали переменного тока каждого из которых присоединена вторичная обмотка одного из введенных трансформаторов тока с первичной обмоткой, включенной в соответствующую фазу цепи нагрузки, а их выводы постоянного тока объединены и зашунтированы введенными конденсатором и резистором и подключены через дроссель к объединенным диагоналям постоянного тока образованных мостов подзарядных тиристоров, управляющие электроды которых соединены с Формирователем подзарядных импульсов, введенным в блок управления, один вход которого присоединен к выходу датчика входного тока, а другой вход - к выходу датчика входного напряжения. 3 13192094чение тиристоров подзарядного устрой-2 независимо от состояния нсточства происходит следующим образом.Предположим, что коммутирующийконденсатор 19 фазы А инвертора должен зарядиться со знаком "+" на пра 5вой обкладке через открытые главный Формула изобретениятиристор 1 и коммутирующий тиристор1 О, Если при этом поступает разрешающий сигнал на включение устройстваподэаряда, то сигналы поступают на 10открытие тиристоров 49 и 50 подзаряда, разрешая тем самым дозарядитьконденсатор 19 при той же полярностиего от источника подзаряда (шины 44и 45) по цепи: шина 44 - подзарядный тиристор 49 - точка 59 - праваяобкладка конденсатора 19 - левая обкладка конденсатора 19 - точка 60 -подзарядный тиристор 50 - шина 45,Сигнал на включение п тиристоров 49 и 50 идентичен сигналуна включение коммутирующего тиристора 10,При работе катодного плеча ФазыА и необходимости подзарядить конденсатор 19 обратной полярностью подаются сигналы на включение тиристоров подзаряда 47 и 48, сигнал навключение, которых идентичен сигналуна включение коммутирующего тиристора 7,При этом дроссель 46, включенныйв шину 44, ограничивает скорость нарастания тока д 1/дс тиристоров 4750 (51-54 и 55-58) в цепи подзарядакоммутирующего конденсатора 19 (20и 21). А конденсатор 67, включенный между шинами 44 и 45, обеспечивает сглаживание пульсаций в сети подэаряда, т,е, на шинах 44 и 45, Кроме 40того, для предотвращения холостогохода трансформаторов 22-24 тока между шинами 44 и 45 установлен резистор 68, предназначенный для ограничения максимального значения напряже ния на шинах 44 и 45.Таким образом, предлагаемая схема инвертора постоянно обеспечивается возможностью дополнительного под-,заряда коммутирующих конденсаторов 50оставитель А,Рух ехред Н. Глущенко Корректор Г, Решетник актор И,Шулл Зак ая н оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгоро роектна 52 ТиражВНИИПИ Государпо делам изо113035, Москва 660твенногоретений иЖ, Ра Подписнмитета СССРкрытий