Трехфазный инвертор напряжения

3ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 03.01.75 (2) 2091760/О Кл,02 М 7/515 51 92970/О Госудорстввииый комитет Соввтв Миииотров СССР по долам изобрвтвиий(54) ТР ЗНЫЙ ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИ торе при еГо заряде от источника подзаряда будет определяться напряжением источника подэаряда, величиной индуктивностя южмутируюшего дроссепя и добротностью контура заряда. Допустим, что в начапе работы инвертора напряжение на коммутирующем конденсаторе равно.Ц, При работе инвертора на индуктивную нагрузку (асинхронный двигатель) ток в контуре коммутации будет определяться двумя составляющими;7 -током разряда конденсатора и,Э-током нагрузки выкпючаемой фазы.Коммутация проходит в два этапа: в первом этапе происходит разряд коммутирующего конденсатора, при этом. через коммутирующий дроссепь протекает ток разряда конденсатора Зяк ток нагрузки выключенной фазы. 1, 13 нергия, накопленная в коммутируюю Фщем дроссепе, определяется Во втором эта коммутирующем" д рующему конденса с присоединением заявки(45) Дата опубликования Изобретение относится к области вреобразоватепьной техники и может быть испоньзовано в частотно-регулируемых электроприводах переменного тока,Известны инверторы напряжения с помощью которых напряжение постоянного токапреобразуется в трехфазное переменное дпяпитанияасинхронныхэлектродвигатепей Щ ф 3.Известен трехфазный инвертор напряжения содержащийкоммутирующие конденсаторы: ои дроссепи, основной тиристорный мост,мост обратных диодов и мост иэ коммутирующих тиристоров, выходом связанный с выводами для подкнючения источника подзаряда,который через раэделитепьные вентили ивстречно включенные с ними подзарядныетиристоры подкпючен к выводам дпя подключения основного источника питания,Подзарядный источник и подзарядныетиристоры предназначены для подэаряда щкоммутирующих конденсаторов, что обеспе-чивает нормапьную коммутационную способность инвертора во всем диапазоне изменения выходного напряженияНапряжение на коммутирующем конденса-2е энергия, накоппенная ьоссепе, отдается коммути-торутпрн этом новое значение напряжения на конденсаторе ОО может2быть меньше ОС (напряжение ро началакоммутации) или больше ОсВ первом случае, когда Ц, с О,происходитдоэвряд коммутирующего конденсатора отисточника подэаряда,во втором случае, когда(сОс - накопление избыточной энергии, которая при определенных значениях тока нагрузки с каждым новым циклом коммутации будет возрастать, Это приводит к тому, что напряжение на коммутирующем конденсеторе будет колебаться в зависимостиот тока нагрузки, В реальных схемах увеличение напряжения составляет 20-50%,поэтому приходится увеличивать допустимое, 1 Означение напряжения на коммутирующих кондейсаторах на 20-50 о, т. е. увеличиватьих установленную мощность, Кроме того,в такой схеме на коммутируюйих тиристорах возникают высокие скорости нарастания 20прямого напряжения со стороны источникеподэеряде при включении коммутирующихтиристоров противоположной группы. Этоснижает надежность работы устройстве,увеличивает его мессу. 25С цепью уменьшения массы и габаритовицвертора коммутирующие дроссепи включены последовательно с каждым из разделительных вентилей, а последовательно с каждымподэерядцым тирист ором включен резистор. 30Кроме того; выводы дпя подключенияисточника подзаряда образованы точкамисоединения коммутирующих дроссепей и рвздепитепьных вентилей.Иа фиг. 1 и 2 представлена принципивпь- З 5ная схема предлагаемого инвертора,К регулируемому источнику 1 постоянного напряжения 1 подключены мост Основных тиристоров 2-7 и мост диодов 8-13обратного тока, Источник подзаряде 14подключен к мосту коммутирующих тиристо-.ров 15-20, к каждой фазе которого подкпючецы коммутирующие конденсаторы 21-23,вторые выводы которых соединены с соответствующими фазами.1 моста основных ти Ористоров 2-7,ПОИОжитепьный полюс источнике 1 сОРДицен с положительным полюсом источникаподзаряда 14 через параллельно-включенные цепочки, одна из которых содержитразделительный вентиль 24 и коммутирующийй др оссе пь 25, а другая - тиристоры подзаряда 26 и резистор 27, Отрицательныйполюс источнике 1 .оединен с отрицательным полюсом источника подэарчде 14 ацлогичным образом через разделительныйвентиль 28 и коммутирующий дроссепь 29,тирчстор подзвряда 30 и резистор 31,К выхолным зажимам иньертора подключенасинхронный двигатель 32, ,Схема работает следующим обрезом.Пусть включены основные;иристоры 2,6,7и пропускают ток от источника 1 г нагрузкч32. При этом на конденсаторе 21 имеетсянапряжение, полярность которого показананв фиг. 1. При включении коммутирующеготиристора 20 начинается разряд по цепи21-20-29-28-7-21, при этом тиристор7 запирается и конденсатор 21 перезаряжеется по цепи 21-20-29-28-13-21, накапливая энергию, запасенную в коммутирующемдроссепе 29. Величина этойэнергии будет зависеть от тока разряда конденсатора 21и тока нагрзки запираемого тиристора 7.П р и м е р 1.И/,Во,где;фь-энергия,накопленная в коммутирующем дросселе29 во время разряда коммутирующего конденсатора 21 Ис-энергия конденсаторадо начала коммутации, В этом случае после перезаряда конденсатора напряжение найем будет меньше напряжения до начайакоммутации, поэтому вкшочвют соответствующий тиристор подэврядв и доэаряжаюткоммутирующий конденсатор до заданногозначения.П р и м е р 2, Х,Юс,т, е, в дросселе 29накоплене дополнительная энергия 6%=При достижении напряжения на коммутирующем конденсаторе 21 (при протеканиитока от дросселя 29 но цепи 29-28-1321-20-29) заданного значения включаетсятиристор 30, при этом ток замыкаетсяпо цепи 29-28-30-31-29 заряд коммутирующего конденсатора прекращается,Избыточная энергия ЬХпри этом рассеивается в резисторе 31 зв время где Р. -сопротивление резисторе 31;( 2 О -индуктивность дросселя 29,Величину сопротивления И э 1 резистора31 определяют иэ соотношения1-аэ С31 9 максгде ццО . - максимальная выходная частотаинвер тора,Так как значение сопротивления резистора 31 и 27 составляет от единиц Ом додесятых допей Ом (зависит от мощности преобразователя), то оно це влияет на заряд коммутирующих конденсаторов от источника подзаряда,Источник подзаряда включен между точками соединеппл коммутирующих дроссепейи разделительных вентепей (см, фиг, 2),Такоевключение источника подзаряде позволяетснизить скорость нарастания ( -д - ),ЫОпрямого напряжения на коммутируюицтм тирисО формула изобретения 1, Трехфазный инвертор напряжения, со-.держащий коммутирую 1 цие конденсаторы торах, Так, при Включен 1 и тиристора 15 будет снижена скорость нарастания прямого напряжения от источника цодзаряда 14 на тиристоре 18, Такое включение источника подзаряда 14 особенно целесообразно при больших мощностях инвертора, когда внутреннее сопротивление источника подзаряда мапо.В предложенном инверторе происходит стабилизация напряжения на коммутиру 1 ощих конденсаторах на определенном заданном уровне, что позволяет применять конденсаторы без запаса на напряжение. Это дает возможность снизить установленную мощность коммутирующих конденсаторов на 20-50%, что удешевляет преобразователь В ЦЕПОМ,и дроссепц, Основной тцрцсгорнв 1 й мост,мост обратных диодов и мост цз код мугирующих тцристоров, выходом связанный свыводами дпя подкпючения источника цодзаряда, который через раздепитепьные Вентили ц встречно включенные с ними цопзарядные тирцсторы подключен к выводамдпя подключения основного источника питания, о т и и ч а ю щ и й с я тем, чтос цепью уменыцения массы и габаритов,коммутирующие дроссепи включены последовательно с каждым из разделительныхвентилей, а поспедоватепьно с каждым подзарядным тиристором включен резистор.2. Инвертор по и. 1, о т л и ч а юШ И й С Я ТЕМ ЧТО ВЫВОДЫ Д 21 Я 11 ОДКПЮЧЕния источнике подзаряда Образованы точкамц соединения коммутируюп 11 х дроссепейи разделительных вентилей,Источники информации,1 ринятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССРМо 271683 М,Еп. Н 02 М 7/52 1969.2. Авторское свидетельство СССРМо 406279, М. Кл, Н 02 М 5/42 1971,570167 48 Тираж 917 Подписное Государственного комитета Совета Министровпо. делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ ЗО иап ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Составитель Г. Мыцикедактор Л Народная Текред Н Андрейчук корректор А Желт