Автономный инвертор напряжения

Союз СоветснинСоциапнстнческнкРеспублики 752691 Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУав делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения В. Н, Бащин, Л. Г. Певунов, В, Ф, Кубасов и Л. Н. Коноплев Ивановский филиал Всесоюзного научно-исследовательскогои проектно-конструкторского института по автоматизированномуэлектроприводу в промышленюсти, сельском хозяйствеи на транспорте. Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к автономныминверторам напряжения, и может быть использовано, например, в установках регулируемою злектропривода, в частностимногодвигательиого злектропривода,Известен автономный инвертор напряжения, содержащий по два тиристорных идиодных моста, а также общий узел принудительной коммутации сипово тиристоров,топодключаемый к ним с помощью распределительных тиристоров 11.Известен также автономный инверторнапряжения, содержащий тиристорный идиодный мосты, в цепях постоянного тока,которых включены анодный и катодный узлы коммутации, обеспечивающие запираниесиловых тиристоров 2,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является автономный таинвертор напряжения с ужом коммутации,имеющим два дросселя в цепях постоянного тока, а таиже связанные с ними коммутирующие тиристоры и конденсаторы 31. 2Однако при использовании в автономноминверторе такого узла коммутации криваявыходного тока инвертора имеет прерывис-тую форму что приводит к снижению КПД,особенно при повышенной выходной частоте,Кроме того, для питания, например, двухнагрузок требуется два таких инвертора,что усложняет схему преобразовательнойустановки в целом,,Бель изобретения - повышение КПД иу прощение,Поставленная цель достигается тем, чтов автономном инверторе напряжения, содер:жащем мост силовых тиристоров, мост обратных диодов, выводы переменного токакоторых связаны с выходными выводами,а выводы постоянного тока - с входными,выводами, и анодный и катодный узлы принудительной коммутации силовых тири:торов,щичем анодный узел коммутации состоитиз подключенного к положительному входному выводу и связанного с общей точкойтиристоров анодной группы коммутирующегодросселя, и образованной коммутирующим1 4анодной группы моста через разделительный тири:тор 8, зашунтированный симметричным ограничителем 9 напряжения. В катодном узле коммутации вторичная обмотка дросселя 10 также зашунтирована обратным тигкстором 11 и связана с общей точкой катодов силовых тиристоров через разделительный тиристор 12, зашунтированный ограничителем 13. Коммутирующие тиристор 14 и конденсатор 15 связаны с обмоткой дросселя 6, причем конденсатор зашунтирован резистором 16 и ограничителем 17. Коммутирующий тиристор 18 соединен с первичной обмоткой дросселя 10, когорая, в свою очередь связана через тиристор 19 с отрицательным входным выводом, Быводы постоянного тока тиристорных мостов зашунтированы ограничителем 20,Автономный инвергор напряжения рабо.- тает следующим образом.Узлы коммугации служат для прерьва-. ния тока источника питания, щичем часгота работы этих узлов по храйней мере на порядок выше максимальной выходной частоты инвертора. Частота выходного напряжения длч каждого из мостов регулируется независимо путем выбора соответств 3 пошего количества импульсов, поступающих в цепь нагрузки за период кривой выходного напряжения. При огпирании тиристора Ы конденсатор 3.5 заряжается сначала до двойного напряжения источника питания 2 Е, однако за счет действия ограничительной цепи 3.6, 17 напряжение на хонденсаторе устанавливается на уровне 1, 1 Е .В дальнейшем при отпирании тиристора 14 происходит коммугация тока тиристоров анодной группы, и перезаряд конденсатора 15 до напряжения, задаваемого выбором момента отпирания тиристора 7, При отпитока тиристоров катодной группы и пере- заряд конденсатора 15 до напряжения, задаваемого выбором момента отпирания тиристора 3.3., Исходное напряжение на конд нсаторе вновь воестанавливается при отпирании тиристора 19.Таким образом, ограничение роста напряжения на конденсаторе 15 на уровне 1 1 Е позволяет повысить КПДаприменение по крайней мередвухинверторныхмостов - упростить преобразователь в случае примененщ его, например, в многодвк.ательном приводе. Симметричные ограничители напряжения позволяют 3 75269конденсатором и включенным в обратномнаправлении коммутирующим тиристоро.,;последовательной цепочки, подсоединенноймежду положительным входным выводом ипромежуточным выводом обмотки коммути 5рующего дросселя, а катодный узел коммутации также содержит коммутирующие тиристор и двухоб моточный дроссель, в катодномном узле коммутации коммутирующий тиристор, включенный в обрагном направлении,и первичная обмотка коммутирующегодросселя образуют последовательную цепочку, которая подключена параллельно упомянутому коммутирующему конденсатору,вторичная обмотка этого же дросселя подкпючена к отрицательному входному выводу и связана с общей точкой тиристоровкатодной группы, общая точка коммутирующего тиристора,и первичной обмоткикоммутирующего дросселя катодного узлакоммутации связана с отрицательным входным выводом через дополнительный тиристор, включенный в прямом направлении,а обмотки обоих коммутирующих дросселей,расположенные в цепях постоянного тока,25зашунтированы каждая дополнитепьным обратным тиристором,С целью упрощения и снижения стоимости в автономпый инвертор напряжения введено по крайней мере по одному дополнительному тиристорному и диодному мосту,которью подключены параллельно основным,Кроме того, с целью снижения коммутационных перенапряжений, в цепях, аноднойи хатодной групп тиристоров между соответствующими дросселем и обшей точкойтири".торов включены дополнительные разделительные тиристоры, зацяунтированныекаждый симметричными ограничителяминапряжения,к выводам постоянного токатиристорного моста также подключен дополнительный симметричный ограничительнапряжения, а параллельно коммутирующему конденсатору подключена последова- ранги тиристора 18 происходит коммутациятепьная цепочка, образованная токоограничивающим резистором и симметричным ограни ителем напряжения,Для питания, например, двух нагрузокможно использовать узел коммутации, общий дпя двух инверторных мостов.На чертеже приведена принципиальнаясхема инвертора.Инвертор содержит общий узел 1 коммутации, а также мосты 2 и 3 обратных55диодов и 4 и 5 силовых тиристоров, Ванодном узле .коммутации дросссль 6,зашунтированный обратньм тиристором 7,связан с общей точкой силовых тиристороо5 7526снизить величину перенапряжений в 1,5раза. формула изобретения 3. Автономный инвертор напряжения, со держащий мост силовых тиристоров, мост обратных диодов, выводы переменного тока О которых связаны с выходными выводами, а выводы постоянного тока - с входными вьводами, и анодный и катодный узлы принудительной коммутации силовых тиристоров, причем анодный узел коммутации сос-ю тоит из подключенного к положительному входному выводу и связанного с общей точкой тиристоров анодной группы коммутирующего дросселя, и образованной коммутирующим конденсатором и включенным ро в обратном направлении коммутирующим тиристором последовательной цепочки, подсоединенной между положительным входйым выводом и промежуточным выводом об-. мотки коммутирующего дроссепя, а катод 25 ный узел коммутации также содержит коммутирующие тиристор и двухобмоточный дроссель,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышении КПД, в катодном узле коммутации коммутирующий тиристор, вкпкно чинный в обратном направлении, и первичная обмотка коммутирующего дросселя образуют последовательную цепочку, которая подключена параллельно упомянутому коммутирящему конденсатору. вторичная обмотка этого же дросселя подключена к отрицательному входному выводу и связана с общей точкой тиристоров катодной группы, общая точка коммутирующего тиристора и первйчной обмотки коммутирующего дросчо 91 6селя катодного узла коммутации связана с отрицательным входным выводом через дополнительный тиристор, включенный в прямом направлении, а обмотки обоих коммутирующих дросселей, расположенные в цепях постоянного тока, зашунтированы каждая дополнительным обратным тиристором2. Инвертор по и. 1, о т л и чающ и й с я тем, что, с целью упрощения и снижения стоимости, в него введено по крайней мере по одному дополнительному тиристорному и диодному мосту, которые подключены параллельно основным.3. Инвертор по и. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с.я тем, что, с целью снижения коммутационных перенапряжений, в цепях анодной и катодной групп тиристооов между соответствующими дросселем и общей точкой тиристоров включены дополнительные разделительные тиристоры, зашунтированные каждый симметричными ограничителями напряжения, к выводам постоянного тока тиржторного моста также подключен дополнительный симметричный ограничитель напряжения, а параллельно коммутирующему конденсатору подключена последовательная цепочка, образованная токоограничивающим резистором и симметричным ограничителем напряжения.Источники информации принятые во внимание при экспертизе1 Патент США3775662, кл. Н 02 М 7/48, опублик, 27. 23., 73.2, Патент Великобритании12 94947, кл.Н 02 М 5/52.3. Авторское свидетельство СССР264257, хл. Н 02 М 7/515 l У Н 02 М 5/-257, 24.12.68.