Трехфазный инвертор

(51) 4 Н 02 М 7/515 ОПИСАН РЕТЕН А ВТОРСНОМУ ЕТЕП У реоб быть СУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Саратовский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРКф 412660, кл. Н 02 Г 1 5/42, 1971.Авторское свидетельство СССРМ 888306, кл, Ч 02 М 7/515, 1981.Авторское свидетельство СССРМ 9877 Ь 1, кл. Н 02 М 7/515, 1980.Вопросы преобразовательной техники частотного электропривода: Межвуз.научи, с-б. Саратовск. политехн, институт, 1987, с, 24,(57) ИзоЬретение относится к иразовательной технике и можетиспользовано в системах электроснабжения на повышенных частотах. Цельюизобретения является расширение области использования, Инвертор содержит мост на тиристорах 1-6. Шестькоммутирующих конденсаторов 14-19включены попарно последовательно между выводами переменного тока моста.Мост оЬратных диодов 8-13 через компенсирующие дроссели 20-22 подключенк выходным выводам инвертора, образованным точками соединения конденсаторов. Благодаря этому обеспечиваетсяустойчивая работа инвертора на двигательную нагрузку путем исключения автоколебаний как в нагрузкетак и навыходе тиристорного моста, 4 ил.Изобретение относится к силовойпреобразовательной технике и можетбыть применено в системах централизованного электроснабжения на повышенных частотах.Цель изобретения - расширениеобласти использования.На Фиг.1,2 представленывариантысхем инвертора, на Фиг.З - векторныедиаграммы напряжений инвертора, показанного на Фиг.1, для основных режимов: а) холостой ход, б) режим номинальной нагрузки; в) режим перегрузки; г) режим короткого замыкания на Фиг4 - временные диаграммы.Инвертор (Фиг.1) содержит мосттиристоров 1-6 с дросселем 7 Фильтра,мост обратных диодов 8-13, шесть коммутирующих конденсаторов 14-19 кото 20рые включены попарно последовательномежду выводами переменного тока тиристорного моста. Точки соединения коммутирующих конденсаторов соответствующих пар 14-15 16-17, 18-19 образуютвыходные выводы. Рыводы переменноготока моста обратных диодов 8-13 черезкомпенсирующие дроссели 20-22 подключены к выходным выводам инвертора,а выводы постоянного тока - к выводампостоянного тока тиристорного моста,23 - точка соединения конденсаторов14, 19. В схеме, показанцой на фиг,2,конденсаторы 14, 16,18 включены междувыводами переменного тока моста ос новных тирнсторов 1-6 и выходными выводами, конденсаторы 15 17, 19 соединяют между собой выходные выводы.Особенности раЬоты предлагаемого"; инвертора сосгоят в следующем.40Мост тиристоров 1-6, управляемыйопределенным образом сформированнойпоследовательностью импульсов, с помощью дросселя 7 и конденсаторов 1419 создает на выходных зажимах трех 4фаэную систему напряжений, форма котОрых приЬлижается к синусоидальной.Стабилизация этих напряжений при изменении параметров нагрузки осуществляется устройством компенсацииреактивной мощности, которое состоит5 Оиз моста аЬратных диодов 8-13 и дросселей 20-22,Работу инвертора рассмотрим на томинтервале, на котором проводят тиристоры 2 и 3. В начале этого интервалатиристар 2 включается, тиристор бподлежит выключению. При включениитиристора на диоды 9,11,13 через компенсирующие дроссели 20, 21, 22 соот, ветственна падают напряжения ОМ 2 э Оо 1 з Рвгк ПС 2 з Из векторной диаграммы (Фиг.З) следует, что напряжение У 2 з равное напрчжению У, на конденсаторе 19 со знаком "-" (положительное направление напряжения на конденсаторах выбрана слева направо), положительно, если угол запирания/3 Б 82 З ПОЛОжцтеЛЬНа Прц ф )а 0,12 з равное напряжецию Б 1 на конденсаторе 14 со знаком "+", при 1 ) 1 ьгВеличины углов р , 6 р 2 определяются соотношением емкостей с конденсаторов, включенных попарно последовательно между выводами переменного тока тиристорного моста, а также величиной и характером нагрузки, Диаграммы соответствуют случаю, /С- С /С- С,/С,з - 1 и соя = 0,7, 1 ри положительных величинах напряжений П П и 0 С 2 з423 о 23 включатся соответственно диоды 9, 11, 13 и будут образованы цепи, состоящие из тиристора 2 и соответственно дросселя 20 и конденсатора 14, дросселя 21 и конденсаторов 14, 15 16, а также дросселя 22 и конденсатора 19. При этом через дрсссели Ьудут протекать импульсы тока длительностьюА = 2 (Гд-Р;)= 0,12Этот ток ускоряет перезаряд конден- саторов, тем самым осуществляется стаЬилизация угла запирания р и выходного напряжения,В режиме холостого хода (фиг,За)р,= 0 эл., /3,= 30 эл Ь= = ЬО эл, В режиме короткого замыкания Фиг,Зг) ф - р, - 2 - ЗО эл. В режимах номинальном и перегрузки (фиг. 3 б,в) /3, ) р ) рНа Фиг.4 представлены временные диаграммы управляющих импульсов тиристорами 1-6 инверторного моста, а также ток компенсирующего дросселя 22 22 (Ь) для трех основных режимов раьоты: близкого к холостому ходу (В = 0,2); номинальной нагрузки (В=1), перегрузки (В=5,0 и В=10)1В = в , - коэффициент загрузкиа оСн инвертора,где я- полное сопротивление фазы нагрузки;Ф,С = , , - величина емкости;З и5И + 15коммутирующихконденсаторов нафазу;Сд - круговая частота.Работа последовательно параллельного инвертора (фиг.2) протекает аналогичным образом, 11 ри этом цепи компенсации избыточной реактивной мощности коммутирующих конденсаторов будут образованы из тиристора 2 и соответственно дросселя 22, конденсаторов 14, 19 (при р ) р,), дросселя 21и конденсаторов 14, 15 (при /3 ) /5, ),дросселя 20 и конденсатора 14 (прир ф,).Новая конфигурация построения цепей компенсации реактивной мощностиобеспечивает устойчивую работу инвертора при двигательной нагрузке, приэтом отсутствуют автоколебания какв нагрузке, так и на выходе тиристорного моста. Нагрузкой преобразователя являлась группа высокоскоростныхасинхронных двигателей. Вместе с темсхема сохраняет такое положительноесвойство как исключение срывов инвертирования при коротких замыканияхв цепи нагрузки, причем обеспечивается ограничение напряжения на силовых элементах инвертора заданной величиной. Данное свойство повышает)потребителей в аварийных режимах изащиту силовых элементов инвертсраот перегрузок,10 ФормулаизобретенияТрехфазный инвертор, содержащийподключенный к входным выводам черездроссель фильтра тиристорный мост,шесть коммутирующих конденсаторов,которые включены попарно последовательно между выводами переменноготока тиристорного моста, точки соединения коммутирующих конденсаторовсоответствующих пар образуют выходные выводы, мост обратных диодов с,компенсирующими дросселями в пепи переменного тока, подключенный выводами постоянного тока к выводам постоянного тока тиристорного моста,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения области использования, выводы переменного тока мостаобратных диодов через компенсирующие дроссели соединены с выходнымивыводами.