Автономный инвертор

Союз СоветскихСоциалистичесиихРеслублии ОП ИСАКИИИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 919031(51)М. Кл. Н 02 М 7515 ЭкРврстюный комитет СССР вв далаи изобретений н атхрыткй(ЕА) АВТОНОМНЫЙ ННВЕРТОР Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в стабилизированных преобразователях переменного и постоянного токов.Известен мостовой параллельный инвертор тока с компенсирующим устройством, содержащий тиристорный мост, сглаживающий реактор, нключенный между одним из зажимов источника питания и соответствующей край 16 ней точкой диагонали постоянного тока моста, выходной трансформатор, первичная обмотка которого включена н диагональ переменного тока, а15 также подключенные параллельно либо первичной, либо вторичной обмотке трансформатора коммутирующий конденсатор и компенсирующее устройство, состоящее из последовательно26 соединенных реактора и нстречно-параллельных тиристоров. Для данного иннертора характерны стабилизация и регулирование выходного напряжения при относительно больших значениях входного напряжения 111 .Недостатки данной схемы - значительные габариты и вес, обусловленные н основном наличием трех единиц реакторно-трансформаторного оборудования (реакторы сглаживающий и компенсатора, а также выходной транс. форматор),Известен также параллельный однореакторный инвертор по схеме с нулевой точкой, осуществляющий регулирование и стабилизацию выходного напряжения, единственньпЪ реактор которого обеспечивает как сглаживание входного тока, так и регулирование реактивной мощности. Достигается это за счет введения в обычный параллельньп иннертор по нуле" ной схеме дополнительных тиристоров, подключаемых между зажимом источника питания, к которому подсоединен реактор, и концами первичной обмотки выходного трансформато 919031 4ра, где объединяются одноименные электроды основных и дополнительных тирийторов 2Н едостаток. указ аццого ицвер тор а присущее схемам с нулевой точкой повышенное значение напряжения ца тиристорах, из-за чего этот инвертор не может быть использован при больших значениях выходного напряжения,Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности инвертор, собранный по мостовой схеме, содержащий тиристорный мост из основных тиристоров, дроссель в цепи постоянного тока, включенный между одним из входных выводов и соответствующей точкой диагонали постоянного тока моста, коммутирующего конденсатора, шунтирующего выходные выводы и включенного в диагональ переменного тока, и двух дополнительных тиристоров, подключенных между общей точкой входного вывода и дросселя к крайним точкам диагонали переменного тока, в которых полярность электродов дополнительных тиристоров совпадают с полярностью электродов тех основных тиристоров, которые подключаются к другому входному выводу 31.Наиболее предпочтительным режимом работы этой схемы как и схемы инвертора с компенсирующим устройством является режим прерывистых токов, обеспечивающий улучшение формы выходного напряжения, динамических харак 35 теристик и массо - габаритных показателей, Ток через дроссель, состоящий в диагонали постоянного тока, имеет вид полуволн одной полярности длительностью 1, разделенных бестоко 40 выми паузами 1, причем в одну часть полуволны й ток протекает через добаполнит ельныи и Основнои тирист Орыдроссель и диагональ переменного тока, минуя источник питания, а в другую4 часть полуволны г. - через два основЬных тиристора, дроссель, источник питания и диагональ переменного тока. В зависимости от режима работы общая длительность полуволны С тока изменяется в незначительных пределах, а длйтельности ее участков йи й - в широтах. Соответственно изменяются интервалы проводящего состояния дополнительных и подключенных непосредственно к источнику питания основныхтиристоров. Другие же основные тиристоры, подсоединенные к дросселю проводят ток в течение всей полуволны(ца участках С. и С ) независимо отЬрежима работы иццертора. При переменном графике измецеция нагрузки перераспределение загружецности дополнительньх и одной пары основных тиристоров це позволяет увеличивать токовую загруженность всех тиристоровиз-за того, что для другой пары основных тиристоров последняя являетсямаксимальной и почти не зависит отграфика изменения нагрузки, Известный инвертор не может обеспечить увеличение выходной мощности в режимемаксимальной нагрузки при изменяющемся графике нагрузки.Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональныхвозможностей.Поставленная цель достигаетс.я тем,что в автономном инверторе, содержащем соединенный со входными выводами тиристорный мост, диагональ переменного тока которого подключена кпервичой обмотке выходного трансформатора и к анодам двух дополнительныхтиристоров, а также последовательныйи параллельныц коммутирующие конденсаторы и реактор, первичная обмот.ка выходного трансформатора включенав диагоналв переменного тока мостапоследовательно с реактором, а вторичная соединена с последовательнымкоммутируюшим конденсатором, дополнительные тиристоры включены встречно-параллельно, а параллельный коммутирующий конденсатор подключен кодной из обмоток выходного трансФормат ор а,Включение реактора инвертора,работающего в режиме прерывистых токов, в цепи переменного тока, является совершенно равноценным включению его в цепи постоянного тока вчасти сохранения режимов работыинвертора, Преимуществом же такоговключения является то, что цепь тока через реактор во время его протекания помимо источника питания(участок 1 , ) может быть образована только с помощью дополнительноготиристора без использования основного. Такое включение обеспечивает равномерную загрузку по току основных и дополнительных тиристоров.На фиг, 1 представлена схема инвертора с дросселем в цепи переменного тока, на фиг. 2 - диаграммы напряжения и тока.36 35 Формула изобретения Схема инвертора содержит основные тиристоры 1-4, собранные по мостовой схеме, дополнительные тиристоры 5 и 6, включенные встречно- параллельно в диагонали переменного тока, последовательный коммутирующий конденсатор 7, параллельный коммутирующий конденсатор 8, реактор 9, включенный в диагональ переменного тока последовательно с первичной обмоткой выходного трансформатора 10 и источник 11 питания, под ключенный к диагонали постоянного тока.На фиг. 2 представлены диаграммы;12 - напряжение на первичной обмотке выходного трансформатора О 4 , 13 - обратное напряжение (-О); 14 - входное напряжение О источника питания, 15 - ток 1 реактора.Схема работает следующим образом.Пусть перед моментом 8, (фиг. 2), определяемым моментом подачи управляющего напряжения на тиристоре 6, напряжение О на конденсаторе 8 отрицательно и все тиристоры инвертора закрыты. В момент 0 включается тиристор 6, в результате чего напряжение Оподает ся на ре акт ор 9 и через него начинает протекать ток (участок 8 - 8, соответствуквцийт. е, времени открытого состоятьния тиристора 6 ). Затем в момент, зависящий от величины нагрузки входного напряжения и необходимости регулирования выходного напряжения, включаются основные тиристоры 1 и 2. что обеспечивает выключение тиристора 6 запирающим напряжением источника 11 питания. На участке 8- 8 соответствующем 1, ток через реактор 9 протекает под воздействием разности входного напряжения О 11 источника 11 питания и обратного выходного напряжения (-О ) по цепи, содержащей источник питания и нагрузку. В момент 8 ток реактора спадает до нуля и тиристоры 1 и 2 выклю. чают ся.Интервал 8 - 8 представляет собой бестоковую паузу 1 ц, в течение которой все тиристоры выключены. В момент 8 от 1.тоящий от 9 на велиУ 1 чину Т/2, Включается тиристор 5 и начинается протекание тока через1 1 реактор 9 на участке 6 - 8 соответ 1 Тф ствующем времени открытого состояния тиристора 5. Затем в момент В включаются тиристоры 3 и 4, что приводит к выключению тиристора 5 запирающим напряжением источника 11. Начинается прохождение тока на участа 1ке 8 - 0 через источник питания и нагрузку под воздействием разности входного напряжения источника 11 питания и прямого выходного напряжения на первичной обмотке трансформатора. В момент 8 ток реактора спадает до нуля и тиристоры 3 и 4 выключаются. Цалее цикл работы повторяется, Целесообразность включения конденсатора 8 (фиг. 1) параллельно первичной или вторичной обмотке трансформатора зависит от соотношения величин О и О .В случае, если О) О или Ож О то конденсатор включают параллельно первичной обмотке, в случае О(сО то конденсатор включают параллельно вторичной обмотке.Последовательный конденсатор 7 введен с целью защиты инвертора от короткого замыкания нагрузки.Стабилизация и регулирование выходного напряжения при изменениях нагрузки и входного напряжения осуществляются с помощью изменения моментов включения основных тиристоров.В предлагаемой схеме происходит постоянное перераспределение загруженности по току основных и дополнительных тиристоров. Это приводит к менее сильному нагреву тиристоров и позволяет либо использовать менее мощные тиристоры, либо получать от инвертора большие мощности, что, в свою.очередь, приносит определенную зкономию. Автономный инвертор, содержащий соединенный со входными выводами тиристорньй мост, диагональ переменного тока которого подключена к первичной обмотке выходного трансформатора и анодам двух дополнительных тиристоров, а также последовательный и парал лельный коммутирующие конденсаторы и реактор, отличающийс я тем, что, с целью повьппения надежности и расширения функциональ- ных возможностей инвертора, первичная обмотка выходного трансформатора включена в диагональ переменного ток моста последовательно с реактором, а вторичная соединена с последователь.7 9 ным коммутирукщим конденсатором, дополнительные тиристоры включены встречно-параллельно, а параллельный коммутируюций конденсатор подключен к одной из обмоток выходного трансформатора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Ковалев Ф.И. и др. Стабилизированные автономные инверторы с 19031 8 синусоидальным выходным напряжением, М "Энергия", 1972, с. 14-30. 2. Авторское свидетельство СССРУ 383180, кл. Н 02 М 7/515, 1970.3. Кулик В.Д. Способы и устройства широтного регулирования напряжения резонансных тиристорных инверторов, - "Электричество", 1975,1 О У 9, с. 57, рис. 16,919031 Составитель И.Жеребинаактор Л.Пчелинская Техред Т.Маточка Корректор Н.Ст Подписно Зака к 4/ аушс П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фнлндл 158/37 Тираж 719 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж"35, а ССийнаб