Автономный последовательный инвертор

и 752696 Союз СоветскикСоцивлистическикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл. Н 02 М 7/515 Гоеударстееииык комитет оо делам изобретений и открытийДата опубликования описания 3 1,07 .80 В. В. Шипицын, А, А, Новиков, А. А. Рухман, В. И. Лузгин н В. В. Рудный(72) Авторы изобретения Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт имени С. М. Кирова(54) АВТОНОМНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР 1Изобретение относится к преобразомтельной технике,Известен ряд схем одномостовых инверторов,. в которых сброс избыточной реактивной энергии осуществляется посредст-.вом вентилей встречно-параллельного вклю 5чения 1,С применением управляемых встречнопараллельных вентилей во время бестоковой паузы к прямым вентилям приклады 1 Омется большое обратное напряжение, Приотпирании встречных вентилей это напряжение становится очень малым по величине, Время работы встречных вентйлейсоставляет большую часть времени, пре 15доставляемого для восстановления управляемости, что ограничивает частотный .диапазон данной схемы,Известны схемы инверторов с рекуперацией энергии, запасенной коммутируюшими индуктивностями в фильтровые конденсаторы, заряженные до напряжения пи,тания 121 и 31,Однако ограничение напряжения на элементах схемы недостаточно и сохраняется значительная зависимость его от величины и характера нагрузки,Наиболее близким к предлагаемомуявляется инвертор, содержащий подключенные ко входу через пары фильтровых дросселей тиристорный мост с узлом коммутации и последовательную цепь, состоящуюиз основных фильтровых конденсаторовкоммутирующего дросселя и выходных выводов, дополнительные фильтровые конденсаторы подключены к общей точке соответствующей пары фильтровых дросселейпоследовательно с основными, и диодысоединяющие указанные общие точки конденсаторов с соответствующими общимиточками пар дросселей 41,Это схема, в которой ограничение напряжения на коммутирующей индуктивностипроисходит на уровне половины напряженияна элементах схемы,Недостаток схемы заключается в том,что в ней осуществляется. ограничение на75 696 адиод 23 ограничения напряжения на нагрузке и фильтровые дроссели 24-27,Инвертор работает следующим образом.При отпирании в первом такте тиристоров 1 и 4 ток протекает по контуру 15-9-8-4-13-11-10-12-1, Во второйчасти полупериода протекания тока, когданапряжение на коммутирующем дросселе10 принимает полярность, противоположнуюпоказанной на чертеже, и становится равным напряжению на конденсаторах 14 и15 открываются диоды 20 и 21 и токтечет по контуру 10-16-20-14-11-10и 10-15-21-18-11-10, При этом токчерез мост быстро прекращается и перезаряд конденсатора 9 ограничивается назаданном уровне, Запас энергии в дрооселе 10 расходуется в нагрузке и на подзаряд конденсаторов 14 и 15,При открывании во втором такте вентилей 2 и 3 ток протекает по контуру 26-9-7-3-13-.11-10-12-2, Далее процессы в инверторе протекают аналогичнопредыдущему такту,Если напряжение на нагрузке имеетполярность, укаэанную на чертеже, а еготекущее значение оказывается больше напряжения на конденсаторе 14, открываетсяся вентиль 22 и течет ток ограничениянапряжения на нагрузке по контуру 1117-22-14-11, который прекращаетсякогда укаэанные условия перестают выпол-няться. При протовоположной полярностинапряжения на нагрузке, когда величинаего превосходит напряжение на конденсаторе 13, открывается вентиль 23 и течет ток ограничения напряжения на нагруже по контуру 11-13-19-23-11,который прекращается в случае прекращения выполнения указанных условий,Таким образом, в схеме имеется двухстороннее ограничение напряжения на нагрузке, что более эффективно по сравнениюс известным и позволяет расширять номенклатуру нагрузок, при условии устойчивой работы инвертора, т, е, более широко применять статические преобразомтеличастоты в народном хозяйстве,3 2пряжения на нагрузке только в положительный полупериод, что обеспечимет устойчивую работу инвертора лишь при высокодобротном нагруэочном контуре и не обеспечивает устойчивой работы при низкойдобротности нагрузочного контура (а низкодобротная нагрузка встречается в рядеэлектрических установок), что снижаетнадежность работы преобразовательнойустановки, 10Бель изобретения - повышение надежности инвертора,Укаэанная цель достигается тем, чтоинвертор, содержащий связанные со входными выводами через пары фильтровыхдросселей тиристорный мост с узломкоммутации и последовательную цепочкуиз двух основных фильтровых конденсаторов, коммутирующего дросселя и выходныхвыводов, два дополнительных фильтровых20конденсатора, каждый из которых подключен к общей точке соответствующейпары дросселей последовательно с основным фильтровым конденсатором, диоды,включенные каждый между общей точкой25пары дросселей и точкой соединения основного и дополнительного фильтровых конденсаторов, дополнительный вентиль, анодкоторого подключен к точке соединенияЗокоммутирующего дросселя с одним из выходных выводов, а катод связан с фильровыми дросселями, подключенными к положительному входному выводу, снабжендополнительными дросселями и вспомо 35гательной цепочкой из диода и дросселя,включенной между точкой соединения коммутирующего дросселя с одним из выход -ных выводов и катодной группой моста,в качестве дополнительного вентиля использован диод, катод которого соединен с об40щей точкой пары дросселей, а дополнительные дроссели включены последовательно скаждым диодом,45На чертеже представлена схема инвертора,Инвертор содержит тиристоры 1-4моста инвертора, дроссели 5-8, коммутирующий конденсатор 9, коммутирующийдроссель 10, нагружу 11, основныефильтр овые конденсаторы 12 и 13, дополнительные фильтровые конденсаторы 14и 15, дополнительные дроссели 16-18,вспомогательный дроссель 19, диоды 20и 21. цепей рекуперации энергии, запасенной в коммутирующих элементах, дополнительный диод 22 ограничения на-,пряжения на нагрузке, вспомогательный Так как сброс излишней электромагнитной энергии с коммутирующего дросселя осуществляется через нагрузку, то улучшается использование оборудомния инвертора, Вместе с тем схема содержит меньшее количество элементов, что делает инвертор более надежным в работе и снижает стоимость устанавлимемого оборудомния на 10-12%,5 75269формула изобретения Источники информации,пранятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРХ 270870, кл. Н 02 Р 13/18, 1968.2, Густин Л, И., Исхаков И. Р., Старцев О,А, Новая схема тиристорного инвертора с рекуперацией энергии, Сборник"тнристорные преобразомтели частотыдля индукционного нагрем металлов,Уфа, %6, 1976, с, 8-12,3, Авторское свидетельство СССРМ 425284,кл Н 02 М 5/42, 1071,4, Авторское свидетельство СССРХф 610266,кл. Н 02 М 7/515, 1976,. Автономный последовательный инвертор, содержащий связанные со входными выводами через пары фильтровых дросселейтиристорный мост с узлом коммутации и последовательную цепочку из двух основных фильтровых конденсаторов коммутирующего дросселя и выходных выводов, два дополнительных фильтровых кондея сатора, каждый из которых подключен к общей точке соответствующей пары филировых дросселей последомтельно с основным фильтровым конденсатором, диоды, включенные каждый между общей точкой пары дросселей и точкой соединения ооновного и дополнительного фильтровых конденсаторов, дополнительный вентиль, ансд которого подключен к точке соединения коммутирующего дросселя с одним из выходных выводов, а катод связан с фнльтровыми дросселями, подключенными к положительному входному выводу, о т - л и ч а ю щ н й с я тем, что, с целью повьцдения надежности, он снабжен до 6 бполннтельными дросселями и вспомогательной цепочкой из диода и дросселя, включенной между точкой соединения коммутирующегр дросселя с одним из выходныхвыводов и катодной группой моста, в качестве дополнительного вентиля использован диод, катод которого соединен собщей точкой пары дросселей, а дополнительные дроссели включены последомтельно с каждым диодом,7 52696 Составитель И, Жеребиналред Х Барадлииа Корректор Ю. Макаре тор Е, Дорошенк ная, 4. г, Ужгород ул. лиал ППП 47 60/16 Тираж 783 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 Москва - 5 а с аб 4