Тиристорный инвертор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) 111) И 4 Н 11 ъ и 1) еЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Саратовский ордена ТКрасного Знамени политехнинститут(72) И.И.Кантер, А.Н.КорИ.И, Артюхов, Н,П.Митяшин нагется лучше- Усттирис тирисел 22,рудовог ический нев, и С.Ф.Степаат инги и25 ечи- овне амсовзобре- е- по - пууды ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Тиристорный инвертор используется в системах электроснабжения пот ребителей с резко изменяющейсярузкой. Целью изобретения являповышение надежности за счет уния динамических характеристикройство содержит мост основныхторов (ОТ) 1-6 и регулирующихторов 11-16, фазосдвигающий узсхему сравнения 23 и блок 24 обной связи. Введение триггера 32тегратора 33, компаратора 34, лческого элемента НЕ 35, первоговторого формирователей импульсои 36 у дифференцирующего звена 3второй схемы 37 сравнения обеспвает поддержание на заданном уругла запирания ОТ 1-6. Величинаактивной мощности определяетсяплитудой и длительностью импультока фазы компенсатора. Итение позволяет резкие изменния нагрузки отрабатывать смошью изменения длительностипульсов тока, а медленныетем регулирования их амплит3 ил, 1220088Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и предназначено для использования в системах электроснабжения потребителей с резко изменяющейся нагрузкой.Цель изобретения - повышение функциональной надежности инвертора за счет улучшения его динамических характеристик.На фиг.1 показана схема тиристорного инвертора; на фиг,2 - возможный вариант реализации блока обратной связи; на Фиг3 - графики токов и напряжений, поясняющие работу тиристорного инвертора.Тиристорный инвертор содержит мост основных тиристоров 1-6 со сглаживающим реактором 7 и коммутирующими конденсаторами 8-10 и мост регулирующих тиристоров 11-16, который через проходной тиристор 17 замкнут на индуктивный накопительный элемент 18, Выводы переменного тока моста 1-6 и 11-16 пофазно соединены и образуют выходные выводы инвертора Л, В, С, Схема инвертора содержит также задающий генератор 19, блок 20 управления мостом основных тиристоров, блок 21 управления мостом регулирующих тиристоров, фазосдвигающий узел 22, первую схему сравнения 23, блок 24 обратной связи и первый формирователь импульсов 25. Узел коммутации проходного тиристора 17 выполнен в виде диода 26, перезарядных дросселя 27 и конденсатора 28, гасящего 29 и перезарядных тиристоров 30, 31.Последовательно соединенные триггер 32 и интегратор 33 включены меж" ду выходом фазосдвигающего узла 22 и одним из входов компаратора 34, выход которого через формирователь импульсов 25 подключен к управляющим переходам проходного 17 и перезарядного 30 тиристоров и через последовательно соединенные логический элемент НЕ 35 и второй Формирователь импульсов 36 - с управляющими переходами гасящего 29 и перезарядного 31 тиристоров. При. этом второй вход компаратора 34 связан с выходом схемы 37 сравнения, один вход которого через дифференцирующее звено 38 подключен к выходу блока 24 обратной связи.Блок 24 обратной связи (фиг,2) содержит схему 39 измерения длитель 25 30 35 40 45 50 55 ности импульсов, вход которой подключен к выводам постоянного токанизковольтного диодного моста 40-45,однофаэные трансформаторы 46-48,вторичные обмотки которых соединеныв треугольник и подключены к выводам переменного тока моста 40-45,а также высоковольтный мост на диодах 49-54, выводы постоянного токакоторого через резисторы 55 и 56 вобратной полярности подключены к выводам постоянного тока основных тиристоров 1-6, а выводы переменноготока через первичнье обмотки трансформаторов 46-48 соединены с выходными выводами инвертора, Выхоц схемы 39 измерения длительности импульсов образует выход блока 24 обратной связи.1 Особенности работы предлагаемого тиристорного инвертора состоят в следующем.Мост основных тиристоров 1-6 с реактором 7 в цепи питания, управляемый определенным образом сформированной с помощью блока 20 последовательностью импульсов, создает на конденсаторах 8-10 трехфазную систему напряжений, по форме близкую к синусоидальной. Величина этих напряжений при заданном входном напряжении определяется избытком реактивной мощности емкостного характера, в создании которого принимают участие как конденсаторы 8-10, так и мост регулирующих тиристоров 11-16 с индуктивным накопительным элементом 18. Наличие узла искусственной коммутации обеспечивает режим работы моста тиристоров 11-16 с опережающим углом отпирания.Гашение тиристоров 11-16 осуществляется общим узлом коммутации, выполненным на тиристорах 17, 29-31 и перезарядных дросселе 27 и конденсаторе 28. Управляющие импульсы на проходной 17 и перезарядной тиристор 30 подаются с шестикратной, по отношению к основной, частотой одновременно с управляющими импульсами на тиристоры 11-16Предварительно заряженный пере- зарядный конденсатор 28 (с полярностью, указанной на чертеже) начинает перезаряжаться через дроссель 27 и тиристоры 17 н 30. При этом гасящий тиристор 29 закрывается и ток реактора 18, протекающий во время паузы45 50 через него и диод 26, переходит л цепь, соцержащую проходной тиристор 17, очередную , вступающую в работу, пару вентилей из тиристоров 11 - 16 и коммутирующие конденсаторы 8-10.Выключение проходного тиристора 17 и двух вентилей (11-16), работающих одновременно с ним, осуществляется подачей управляющих импульсов на гасящий 29 и перезарядный 31 тиристоры, при этом конденсатор 28 перезаряжается через них и дроссель 27, а ток реактора 18 замыкается по цепи диод 26 - тиристор 29.Величина генерируемой реактивной мощности определяется амплитудой и длительностью импульсов тока фазы конденсатора (фиг.З). Исходя из этого, построена система автоматического поддержания на заданном уровне угла запирания основных тиристоров инвертора.Сигнал, пропорциональный отклонению угла запирания от заданного значения, со схемы сравнения 23 поступает на управляющий вход фазосдвигающего узла 22, который определяет угол управления регулирующих тиристоров 11-16. Угол управления определяет амплитуду импульсов фазного тока, однако регулирование генерируемой мощности таким способом обладает инерционностью, что связано со значительной постоянной времени реактора 18. Регулирование генерируемой реактивной мощности длительностью тока, осуществляемое по второму каналу, не имеет этого недостатка, однако ухудшает гармонический состав тока. Поэтому предлагаемая система резкие изменения нагрузки отрабатывает с помощью изменения длительности импульсов тока, а медленные - путем регулирования их амплитуды. Дифференцирующее звено 38 позволяет получить со второй схемы сравнения 37 сигнал, пропорциональный скорости изменения угла запирания, который подается на один из входов компаратора 34. На другой вход компаратора 34 подается пилообразное напряжение с интегратора 33, с выхода снимаются импульсы, длительность которых определяет длительность импульсов входного тока моста 11-16.По переднему фронту этих импульсов формирователь импульсов 25 подготавливает импульсы на открытие про 4 10 5 20 25 30 35 40 ходного тиристора 17 и через блок 21регулирующих тиристоров 11-16, апо заднему фронту аналогичный формирователь 36 с помощью логическогоэлемента НЕ 35 управляет работой гасящего тиристора 29. формула изобретения Тиристорный инвертор, содержащий мост основных тиристоров со сглаживающим.реактором в цепи питания и коммутирующими конденсаторами в диагоналях переменного тока, мост регулирующих тиристоров с узлом искусственной коммутации, замкнутый на индуктивный накопительный элемент, при этом выводы переменного тока указанных мостов пафазно соединены и образуют выходные выводы инвертора, а также задающий генератор, блок управления мостом основных тиристоров, блок управления мостом компенсирующих тиристоров, фазосдвигающий узел, первую схему сравнения и блок обратной связи, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения функциональной надежности за счет улучшения динамических характеристик, он снабжен триггером, интегра= тором, компаратором, логическим элементом НЕ, первым и вторым формирователями импульсов, дифференцирующим звеном и второй схемой сравнения, причем последовательно соединенные триггер и интегратор включены между выходом фазосдвигающего узла и одним из входов компаратора, другой вход которого связан с выходом блока обратной связи через дифференцирующее звено и вторую схему сравнения, выход компаратора соединен с входом первого Формирователя и через логический элемент НЕ - с входом второго формирователя, узел искусственнойкоммутации регулирующего моста выполнен в виде проходного тиристора,включенного последовательно с индуктивным накопительным элементом, диода, перезарядных дросселя и конденсатора, гасящего, первого и второгоперезарядных тиристоров, причем проходнои тиристор вместе с тремя другими тиристорами узла образуют однофаз"ный мост, выводы постоянного токакоторого замкнуты на перезарядный дроссель, а переменного тока - на перезарядный конденсатор, анод диодасоединен с анодами регулирующих тиристоров, катод - с анодом гасящеготиристора и катодом гервого перезарядного тиристора, выход первогоформирователя подключен к управляющим переходам проходного и первого переэарядного тиристоров, а выходвторого формирователя - к управляющимпереходам гасящего и второго перезарядного тиристоров.1220088 улр, П ар. Ч фи Соста ре одписноР Гос о делам Москв 130 4/5 Патент роектная, 4 лиал гор актор Н.Гунько Заказ 1329/58 ВН