Последовательный автономный инвертор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 19) (И) 05 51)5 Н 7/5 Я ИСАНИЕ ИЭОБРЕТ ЕЛЬСТВУ го диаи эфтилей, )х ячей 5-8 н ат ще аг уз тырехчает осста вентиденнорматоость ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Н Т 0 РСК 0 МУ 1(53) 621.314,572 (088.8) (56) Беркович Е.И. и др. Тиристорны .преобразователи повьппенной частоты для электротехнологических установок. - М.: Энергия,. 1973, с.82.Авторское свидетельство СССР. Мф 657549, кл. Н 02 М 7/523, 1976. (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР 57) Изобретение относится к прео азовательной технике. Цель изоб тения - расширение нагрузочнопазона, повьппение надежностифективности использования венУстр-во содержит две вентильнки с прямыми 1-4 и обратнымивентилями. Между прямыми и обвентилями включены ЬС-контурыния 9, 21. Вторичные обмоткиных тр-ров 13, 19 подключеныке 15 одноименными выводами.тактная система управления вклвентили так, что на интерваленовления управляемости прямыхлей величина напряжения, привго к первичной обмотке трансфра, не сказывается на длительэтого интервала. 3 ил.Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при разработке тиристоряых преобразователей частоты и генераторов, используемых в качестве ис 5точников питания различных технологических установок.Цель изобретения - расширение нагрузочного диапазона, повьппение надежности и эффективности использованиявентилей,На фиг.1 представлена схема автономного инвертора на фиг.2 - временные диаграммы работы инверторов; яаФиг.3 - схема в случае мостовой ячейки.Инвертор (фиг.1) содержит две полумостовые ячейки, состоящие из прямых вентилей 1 - 4, обратных вентилей 5 - 8, ЬС-контура 9 смещения,коммутирующего ЬС-контура 10, разделительных конденсаторов 11 и 12 Фильтра и выходного трансформатора 13 первой вентильной ячейки, дросселей 14 25фильтра, нагрузки 15, системы 16 управления, конденсаторов 17 и 18,фильтра выходного трансформатора 19,коммутирующего ЬС-контура 20 и кон"тура 21 смещения второй веятильной.ячейки, встречных вентилей 22 - 25,ограничивающих напряжение на нагрузке на заданном уровне.Инвертор работает следующим образом,При отпирании прямого вентиляпо контуру 11-1-9-10-13 (верхняяполуобмотка выходного трансформатора 13)-11 протекает близкий по формек синусоидальному импульс прямоготока, при этом конденсаторы контуров коммутирующего 10 и смещения 9заряжаются в сумме до напряжения 1 И,которое примерно равно двойному нанряжению на Фильтровом конденсаторе 4511. Это напряжение 1 И распределяется между конденсаторами контуров обратно пропорционально их емкости,причем левые обкладки имеют знак "+",правые "-" что обеспечивает выклюЭ50чение основного вентиля 1. При вклю"чеяии обратного вентиля 5 по конту"ру 11-13-10-5-11 протекает близкийпо форме к синусоидальному импульс .обратного тока, при этом конденсаторкоммутирующего контура 1 О частично55разряжается, а конденсатор контурасмещения не разряжается, обеспечиваяповышенное обратное напряжение на прямом вентиле в течение всего времени протекания тока через встречный вентиль. Одновременно с включением обратного вентиля 5 первой вентильной ячейки включается прямой вентиль2 второй вентильной ячейки, где импульс тока, близкий по форме к синусоидальному,.протекает по контуру 18 - 19 (нижняя полуобмотка выходного трансформатора 19)-20-21-2-18,приэтом конденсаторы контуров коммутирующего 20 и смещения 21 заряжаются в сумме до напряжения 116,которое примерно равно двойному напряжению на Фильтровом конденсаторе 18, Это напряжение 11 о. распределяется между конденсаторами контуров обратно пропорционально их емкости, причем левые обкладки имеют знак "+", правые "-". Импульс тока, протекая через нижнюю полуобмотку выходного трансформатора, трансформируется яа вторичную, при этом ток протекает через нагрузку 15 и вторичную обмотку выходного трансформатора 13 первой вентильяой ячейки на первичных полу- обмотках ЭДС с полярностью, укаэанной в схеме, которая совпадает с полярностью суммарного напряжения, образованного в контуре сброса 11-13-10- 5-11, таким образом увеличивая ток встречных вентилей, Длительность тока встречных вентилей при этом оказывается равной длительности тока основных. При этом в нагрузке формируется полный период выходного тока (прямая и обратная полуволны),После этого включается обратныйвентиль б и происходит частичный разряд конденсатора коммутирующего контура 20 по контуру 18-б-19 (нижняя полуобмотка выходного трансформатора 19)-18 и одновременно включается прямой вентиль 3 первой вентильной ячейки, где протекает импульс тока, близкии по форме к синусоидальному, по контуру 12 - 13 (нижняяполуобмотка выходного трансформатора 13)-10-9-3-12, при этом происходят процессы, аналогичные предыдущему такту в трансформаторе 13,.нагрузке 15, трансформаторе 19 и диагонали второй вентильной ячейки.Управление вентилями инвертораосуществляется с помощью четырехтактной системы управления (очередность работы прямых вентилей соответствует их нумерации). В случае исполь34705 ф о р м у л а 5 15 зования управляемых встречных вентилей парная очередность работы (одновременное включение прямого и встречного вентилей) соответственно 1 и 8;2 и 5; 3 и 6; 4 и 7. Вентили 22 - 25 осуществляют ограничение напряжения на нагрузке на заданном уровне, при этом они могут быть подключены к трансформатору через отпайки.Диаграммы, поясняющие .работу инвертора, представлены на фиг.2, где х ток в определенном контуре. В данной схеме напряжение на нагрузке прикладывается с тем же знакомчто и суммарное напряжение в контуре обратных вентилей 11-13-10-5-11;то же в контуре 18-6-20-19-18, то жев контуре 13-12-10-.7-13, то же в контуре 17-19-20-8-17, тем самьк напряжение на прямых вентилях на интервале восстановления их управляемостине может оказаться положительным.из-за составляющей напряжения на нагрузке при увеличении ее сопротивления, Это значит, что величина напряжения на нагрузке не оказывает влияния на условия выключения вентилей,что, в свою очередь, позволяет выбирать соотношение между величиной сопротивления нагрузки, приведенной кпервичной обмотке трансформатора, иэквивалентным волновым сопротивлением коммутирующего контура, равнымединице и выше, за счет чего в значительной мере повышается коэффициентиспользования вентилей, Кроме того,повышается надежность работы предлагаемого инвертора на резкопеременнуюнагрузку,6изобретения Последовательный автономный инвертор, содержащий подключенную к входным выводам через дроссели фильтраячейку, выполненную в виде трех па"раллельно включенных последовательных цепочек, первая из которых состоит из двух прямых вентилей, вторая -из двух обратных вентилей, а третьяиз двух конденсаторов фильтра с,включенными между ними первичными обмотками выходного трансформатора,соединеннымн разноименными выводамизашунтированными совместно с каждым конденсатором соответствующими встречными вентилями и подключенными черезкоммутирующий ЬС-контур к среднему 20 выводу второй цепочки, соединенномучерез ЬС-контур смещения со среднимвыводом первой цепочки, а также блокуправления, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения нагру" 25 зочного диапазона, повышения .надежности и эффективности использованиявентилей, он снабжен дополнительнойаналогичной ячейкой с идентично соединенными первичными обмоткамитрансформатора, подключенной к входным выводам через введенные дополнительные дроссели фильтра, вторичныеобмотки выходных трансформаторовячеек соединены одноименными выводами и включены последовательно, аблок управления выполнен обеспечивающим попеременное включение прямыхвентилей разных ячеек, производящееся одновременно с включением соответ О ствующих обратных вентилей противоположной ячейки,1534705 тель ИЖеребииаИ.Ходанич Корректо Сос Рйдак А.Иотыл ручар Хр Подписи изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина Заказ 54 Тираж 491 ВНИИПИ Государственного комитета п 113035, Москва, Ж изобретениям и открытиям при ГКНТ С Раушская наб., д, 4/5