Последовательный автономный инвертор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()ц1003276 (61) Дополнительное к авт. свид-ву ¹ 599324 (22) Заявлено 23.12.81 (21) 3369402/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 07.03.83. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 07.03.83 (5 3 ) IVl. Кл.

Н 02 М 7/515

Государственника кемнтет по делам нэебретеннй и етнрмтий (53) УДК 621

° 314.57 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. К. Белкин, Н. П. Попов, Е, Н. Клименков, .и В. С. Махнев I

Уфимский авиационный институт им, ОрджоникиЯФй (7I ) Заявитель (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразователям постоянного напряжения в переменное, и может найти применение при индукционном нагреве и плавке металлов.

По основному авт. св. № 599324 5 известен последовательный автономный инвертор, который содержит две мостовые ячейки с коммутирующими конденсаторами в диагоналях переменного тока, подключенные к выводам источника питания через дроссели фильтра, причем конденсаторы фильтра подключены через первичные обмотки коммутирующих дросселей параллельно указанным ячейкам и выходным выводам, образованным катодными группами этих ячеек, каждая вторичная обмотка указанного коммутирую» щего дросселя через отсекающие диоды подключена к обкладкам фильтрового кон20 денсатора противофазной ячейкиi 1t.

К недостаткам данного последовательного автономного инвертора следует отнести высокий уровень напряжения на

2 элементах схемы при его работе на активно-индуктивную нагрузку, что снижает нагрузочный диапазон работы преобра ь зователя. Вызвано это тем, что в нагрузочной ветви появляется дополнительная индуктивность, с которой (в отличии от коммутирующей) не сбрасывается излиш-. няя энергия, вызывающая увеличение напряжения на элементах схемы, что может привести к выходу их из строя.

Бель изобретения — расширение нагрузочного диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что в последовательный автономный инвертор введены датчик напряжения, два диода, два устройства сравнения, два формирователя импульсов, два тиристора и источник опорного напряжения, подключенный к первым входам устройств сравнения, вторые входы которых подключены к одному выходу датчика напряжения, а третьи входы — к другому выходу датчика напряжения через разнополярно включенные диоды, выходы устройств сравнения

3 10032 подключенМ к входам формирователей импульсов, выходы которых подключены к управляющим электродам дополнительных тиристоров, которые включены между общими катодами соответствующих мостовых ячеек и точкой соединения первичной обмоткой коммутирующего дросселя собственной мостовой ячейки и фильтрового конденсатора, а входы датчика напряжения подключены к выводам для о подключения нагрузки.

На чертеже изображена схема последовательного автономного инвертора.

Последовательный автономный инвертор содержйт блок 1 управления, источник

2 питания и последовательный автономный инвертор, состоящий из двух мосто.вых ячеек 3 и 4 (тиристоры 5 - 8 ячейки и

3 и тиристоры 9 - 12 — ячейки 4) с коммутирующими конденсаторами 13 и

14 в диагоналях переменного тока, подключенных к выводам источника 2 через дроссели 15 - l8 фильтра, причем конденсаторы 19 и 20 фильтра подключены через первичные обмотки 21 и 22 коммутирующих дросселей 23 и 24 параллельно указанньпм ячейкам 3 и 4- и выходным выводам, образованным катодными группами этих ячеек 3 и 4, при этом каждая вторичная обмотка 26 (27) указанного коммутирующего дросселя 23 (24) через отсекающие диоды 28 и 29 подключена к обкладкам фильтрового конденсатора

20 и 19 противофазной ячейки 4 и 335 дополнительные тиристоры 30 и 31, подключенные каждый параллельно последовательной цепочке из конденсатора 19 и, 20 фильтра и выходных выводов; датчик напряжения 32, включенный параллельно 46 выходным выводам 25, диоды 33 и 34, устройства 35 и 36 сравнения, источник

37 опорного напряжения и формирователи

38 и 39 управляющих импульсов дополнительных тиристоров 30 и 31, причем один из диодов 33 катодом, а другой

34 анодом подкл:ючены к одному из выходных выводов датчика 32 напряжения, к другому выводу которого подключены входами устройства 35 и 36 сравнения, к другим входам которых подключены анодом один из диодов 33 и катодом другой 34, при этом к управляющим входам устройства 35 и 36 сравнения подключен источник 37 опорного напряжения, 5 а к управляющим вьжодам - формирователи 38 и 39 управляющих импульсов дополнитечьных тиристоров 30 и 31.

76 4

Статический преобразователь постоянного напряжения в переменное работает следующим образом.

Конденсаторы 19 и 20 фильтра нормально заряжены до напряжения источника 2 через дроссели 15 - 18 фильтра, и первичные обмотки 21 и 22 коммути-. рующих дросселей 23 и 24.Пусть коммутирующие конденсаторы

13 и 14 имеют полярность напряжения, указанную на фиг. l, При включении тиристоров 5 и 7 ком ,мутирующий конденсатор 13 начинает перезаряжаться через первичную обмотку 21 коммутирующего дросселя 23 и нагрузку 25. При этом напряжение на первичной 21 и вторичной 26 обмотках коммутирующего дросселя 23 имеет полярность, указанную на фиг. l.

При переходе тока тиристоров 5 и 7 через максимальное значение полярность напряжения на указанных обмотках 21 и 26 меняется на противоположную и как только величина напряжения на обмотке 26 станет выше напряжения фильтрового конденсатора 20, включается диод

28, сбрасывая излишнюю реактивную энергию с коммутирующего дросселя 23 на фильтровой конденсатор 20. Ток тиристоров 5 и 7 при этом резко падает и они выключаются.

Аналогично протекают процессы и при включении очередных тиристоров 9 и 11, а затем при включении тиристоров 6 и

8 и далее — тиристоров 10 и 12.

Таким образом, за время работы всех тиристоров на нагрузке имеется два периода синусоидального напряжения.

Как только напряжение на ыагрузке

25 превысит заданное значение (заданное значение задается источником 37 опорного напряжения) сигнал с устройства 35 или 36 сравнения подается на включение формирователя 38 или 39 управляющих импульсов, который и включает дополнительный тиристор 30 или

31, в зависимости от полярности полувол» ны выходного напряжения, которое подается через диоды 33 или 34 на управляющие входы устройства 35 и 36 сравнения. При этом происходит сброс излишней энергии не только с коммутирующих дросселей 23 и 24, но и с индуктивной составляющей нагрузки 25 на фильтровые конденсаторы 19 и 20, чем ограничивается рост напряжения и на элементах схемы, и на нагрузке 25, Таким образом, при введении дополнительных тиристоров 30 и 31 можно

5 1003 ограничивать напряжение на нагрузке

25 до заданного значения, расширить нагрузочный диапазон работы преобразователя (обеспечить работу при более высокой добротности нагрузочного контура), так как будет обеспечен сброс с индуктивной составляющей нагрузки 26.

Формула изобретения 10

Последовательный автономный инвертор по авт. св. № 599324, о т л и— ч а ю Ul и и с я тем, что, с целью расширения нагрузочного диапазона, в него 15 введены датчик напряжения, два диода, два устройства сравнения, два формирователя импульсов, два дополнительных тиристора и источник опорного напряжения, подключенный к первым входам го

276 1 устройств сравнения, вторые входы которых подключены к одному выходу датчика напряжения, а третьи входы — к другому выходу датчика напряже ия через разнополярно включенные диоды, выходы устройств сравнения подключены к входам формирователей импульсов, выходы которых подключены к управляющим электродам дополнительных тиристоров, включенных между общими катодами соответствующих мостовых ячеек и точкой соединения первичной обмотки коммутирующего дросселя собственной мостовой ячейки и фильтрового конденсатора, а входы датчика напряжения подключены к выводам для подключения нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 599324, кл. Н 02 М 7/515, 1976.

ВНИИПИ Заказ 1584/42

Тираж 685 Подписное

Филиал ПЛП "Патент", г.Ужгород,ул. Проектная,4