Автономный инвертор

Совэ Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 21,1278 (21) 2 б 99779/24-07 (51 М. КЛ.3 с присоединением заявки Ио -Н 02 М 7/515 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30,10 ЯО(54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР вклю- К плей гзупих конИзобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназначено для преобразования посто" янного тока в переменный.Известны автойомные ииверторы с включением нагрузки в контур, образованный конденсатором входного филь ра и входной цепьюи -Фазной вентильной ячейки, в выходную цепь которой включены коммутирующие. конденсаторы 1 . В частном случае вентильная яче ка может представлять собой трехфазный мост 21.Однако в инверторах данного типа с трехфаэным вентильным мостом амплитудное значение напряжения на коммутирующих конденсаторах еущест" венно (практически в браэ) превышает напряжение питания. Одним иэ следствий этого является необходимость использования конденсаторов с суммарной реактивной мощностью,при мерно на порядок превышающей мощкость инвертора.,Наиболее близким к предлагаемо" му является инвертор 3), содержащий входной Г-образный индуктивноемкостной Фильтр и трехфазный вентильный мост, в плечи которого последовательно с управляемыми вентилями анодной и катодной группычены коммутирующие дроссели.чам, содержащим вентили аноднопы, подключены три коммутирующденсатора, которые соединены междусобой в звезду. Нагрузка включена вконтур, образованный входной цепью моста и конденсатором фильтра.Недостатком инвертора являютсянизкие энергетические показатели, поскольку суммарная реактивная мощность конденсаторов примерно на порядок превышает мощность инвертора,Целью изобретения является улучшение энергетических показателей,Для достижения поставленной цели, инвертор, содержащий связанные совходными выводами через дроссель Фильтра последовательную цепочку, состоящую из фильтрового.конденсатора и цепи нагрузки, и тиристорные ячейки, каждая иэ которых состоит из двух тиристоров и двух фильтровых дросселей,связанных с одним из коммутирующих конденсаторов, соединен ных в .звезду,снабжен дополнительным дросселем, дополнительными конден" саторами, вспомогательными дросселями и дополнительными тиристорами, каждый из которых. включен между ком775845 Номера тиристоров, конденсаторов и дросселей,через которые замыкается цеп токаИнтервал времени Тиристоры 8, -88-8,б8 -1а11 5 11, 10 61 13; 10 б; 1; 8 7; 11; В 7; 13 у 926; 284; 14; 20; 19 24; 25 41 15; 22; 1 с 27; 26 25; 23 4; 16; 20; 17 2; 22; 18 2," 28, 27 5; 12; 9 23, 24 18 мутирующими дросселями соответствующей ячейки и соединен с одним изуказанных коммутирующих конденсаторов, а вспомогательные дроссели включены последовательно с анодом каждого тиристора анодной группы ячеек,катод которого подключен к одному издоПолнительных конденсаторов, соединенных в звездочку, причем междуточкой соединения фильтрового дросседя с последонательной цепочкой иточкой соединения вспомогательныхдрОсселей ячеек включен дополнительный дроссель.На Фиг. 1 приведена принципиальная схема автономного инвертора;на Фиг. 2 - временные диаггаммы напряжений и токов основных элементов ицвертора при его работе в режиме прерывистого входного тока тиристорцыхячеек.Ко входным выводам ицвертора Опоследовательно подключецы дроссель1 фильтра, конденсатор 2 фильтра инагрузка 3.Параллельно цепи, образованнойкоНденсатором 2 фильтра и нагрузкой ",3, присоединены через дополнительнь 1 йдроссель 4 тиристорцые ячейки, состоящие из тиристоров 5-10, дополнительных тиристоров 11-13, вспомогательных дросселей 14-16, коммутирующйх дросселей 17-22, ком 11 утирую 1111 хкоНденсаторон 23-25 и дополнительныхкоНденсаторон 26-28.Индуктивность дополнительногодросселя 4 во входной цепи мостаподбирается примерно ца порядок выше индуктинности дросселей 14-22,устройство работает следующим образом,Поскольку параметры коммутирующих кон,1 енсаторов 23-28 и коммутирующих дросселей 14-22 практически одинаковы, все импульсы входного тока моста получаются и,центичными по Форме и амплитуде. Одному гериоду напряжения управления соот ветстьует шесть таких импульсов 1 см, таблицу), и В некоторый момент времени О, под 1=ктся импульсы тока у 1 равлеция цатиристоры 5,11 и 10, и тиристоры отпираются. При этом з мыкается контур,образованный конденсатором 2,дросселем 4, дросселем 14, тиристором 5, дросселем 20, тиристором11, конденсаторами 26 и 28,дрос селем 19, тиристором 10 и нагрузкой3. Параметры элементов схемы подбираются таким образом, чтобы ток тиристорон изменялся во времени по колебательному закону и достигал нуляв момент ( не позднее, чем через1/б часть периода напряжения управления (так называемое естественное выключение тиристоров), Спустя 1/б частьпериода напряжения управления послемомента В , в момент 91 подаются импульсы тока управления ца тиристоры6,13, а также повторно на тиристоры10. Эти хиристоры отпираются, и темса 1 ым замыкается кнтур тока образованный конденсатором 2, дросселем 4,дросселем 15, тиристором 6, коцдецса -торами 24 и 25, дросселем 22, тиристором 13, дросселем 19, тиристором0 и нагрузкой 3, В момент 8 токэтого контура достигает нуля.Спустя 1 б часть периода после момента19в момент.подаются импульсытока управления ца иристоры 12 и 8р 1 повторно ца тирисор б, и т.д,0.1 ередность интервалов проводимоститиристоров в .: пределах одного пери -ода напряжения управления приведенав таблице, Здесь же поме.;ецы номера конденсаторов и коммутирующихдросселей, через котсрые замыкаетсяЦЕПЬ ВХОДНОГО ТОКа МОСТа Б СООтэетствующцх интервалах времени, ГКонденсаторь 1Дроссели поэтому выходная частота иннертора в месть раз превы 1 вдет частоту управления.В течение пеоиода напзяжеция п - равления через коммутирующий конденсатор предлагаемого ицнертора проходит в кажцом направлении тольке пс одному ими. яьсу входного тока моста, 775845а не по два следующих непосредственно друг за другом импульса, как это имеет место в прототипе. Поэтому коммутирующий конденсатор предлагаемого инвертора воспринимает во время перезаряда вдвое меньшее количество электричества, следствием чего является уменьшение в два раза амплитудного значения напряжения на его зажимах 0 аИз-за несйьметричной формы кривой напряжения на коммутирующих конденсаторах точнее определение их реактивной мощности представляет трудности, Но можно считать, что она пропорциональна квадрату амплитудного значения напряжения 0с. макс Отсюда следует, что реактивная мощность одного коммутирующего конденсатора в предлагаемом инверторе получается примерно в четыре раза ниже, чем в прототипе. Однако, поскольку 2 О количество коммутирующих конденсаторов в предлагаемом инверторе рав. няется шести, а в прототипе - трем, суммарная реактивная мощность коммутирующих конденсаторов в предлагаемом иверторе получается примерно вдвое ниже, чем в прототипе.Стоимость коммутирующих дросселей в предлагаемом инверторе и в прототипе тозе практически одинакова, так как одинакова суммарная индуктивность последовательно соединенных коммути- рующих дросселей. Отличие заключается лишь в том, что в прототипе суммарная индуктивность распределена между двумя последовательно вклю- Ы ченными дросселями плеч моста, а в предлагаемом инверторе - между дросселем входной цепи моста и тремя 1;росселями плеч моста.Таким образом, в предлагаемом ин- ф) верторе обеспечивается снижение вдвое суммарной реактивной мощности коммутирующих конденсаторов практическибез увеличения стоимости остальныхэлементов схемы. формула из обрет ени я свидетельство СССР02 М 7/51, 1957.свидетельство СССР02 М 7/515, 1973.свидетельство СССР02 М 5/42,1971. 1, Авторское 9 111773, кл. Б 2. Авторское Р 489186, кл, Н 3. Авторское Р 424281, кл. НАвтономный инвертор, содержащийсвязанные со входными выводами дроссель фильтра последовательную цепочку, состоящую иэ фильтрового конденсатора и цепи нагрузки и тиристорные ячейки, каждая из которых состоит из двух тиристоров и двух коммутирующих дросселей, связанных содним из коммутирующих конденсаторов,соединенных в звезду, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей,он снабжен дополнительным дросселем,дополнительными конденсаторами, вспомогательными дросселями и дополнительными тиристорами, каждый иэ которыхвключен между коммутирующими дросселями соответствующей ячейки и соединен катодом с одним из укаэанныхкоммутирующих конденсаторов, авспомогательные дроссели включеныпоследовательно с анодом каждого тиристора анодной группы ячеек, катодкоторого подключен к одному из дополнительных конденсаторов, соединенных в звезду, причем между точкойсоединения фильтрового дросселя споследовательной цепочкой и точкойсоединения вспомогательных дросселей ячеек включен дополнительныйдроссель.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе775845 ВНИипК Заказ 7780/б Тираж 783 Подписное илиал ППП Патент,