Автономный инвертор

 

АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий две коммутирующие Lc -цепочки, дроссель каждой из которьлх подключен через встречно включенный тиристор и последовательно соединённый с ним общий для обеих цепочек дроссель фильтра к положительному входному выводу и через включенный в прямом направлении -дополнительный тиристор к цепи нагрузки, а конденсатор через включенный в прямом направлении тиристор и последовательно соединенный с ним другой общий дроссель фильтра - к отрицательному входному выводу и через встречно включенный другой дополнительный тиристор к цепи нагрузки, а также конденсатор фильтра и встречные диоды/ о тли чающийся тем, что, с Целью повышения удельной выходной мощности ев широком диапазоне изменения нагрузки и частоты работы инвертора, дополнительные тиристоры згииунтирос ваны встречными диодами, а цепь «г нагрузки подсоединена одним выводом (Л к катодам дополнительных тиристоров, соединенных с дросселями tC-цепочек, другим выводом - к анодам дополнительных тиристоров, соединенных с конденсаторами LC-цепочек. ч 1 5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ЗШ Н 02 М 7/515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHO5hV СВИДЕЧ ЕЛЬСТВУ

1 .

4 Vg !

ig

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ .И ОТКРЫТИЙ (21) 3508874/24-07 ,(22) 05 ° 11 ° 82 (46) 07 .02. 84. Бюл. )) 5 (7 2) В.С. Третьяков, A.H. Õóäî Tåïëîâ и A Ñ.Äåéíåêà (7). ) Волжское объединение по производству легковых автомобилей (53) 621 ° 314 ° 572(088.8) (56) 1. Тиристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева ме-, таллов. Труды УАИ, вып. 39, сб.2, 1972, с. 161, рис.1.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке )) 3222459/24-07, кЛ. Н 02 М 7/515, 1980. (54) (57) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий две коммутирующие Lc -цепочки, дроссель каждой из которых подключен через встречно включенный тиристор и последовательно соединенный с ним общий для обеих цепочек дроссель фильтра к положительному входному выводу и через включенный в. прямом направлении дополнительный тиристор к цепи нагрузки, а конденсатор через включенный в прямом направлении тиристор и последовательно соединенный с ним другой общий дроссель фильтра — к отрицательному входному выводу и через встречно включенный другой дополнительный тиристор к цепи нагрузки, а также конденсатор фильтра и встречные диоды, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повыаения удельной выходной мощностирв широком диапазоне изменения на грузки и частоты работы инвертора, дополнительные тиристоры зашунтированы встречными диодами, а цепь

Я

Ж нагрузки подсоединена одним выводом к катодам дополнительных тиристоров, соединенных с дросселями (.С -цепочек, другим выводом — к анодам дополнительных тиристоров, соединенных с конденсаторами .Lc -цепочек.

1072222

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для преобразования постоянного напряжения в переменное повышенной частоты, например, в устройствах питания индукционных нагреватель- 5 иых установок, Известны инверторы, содержащие две тирнсторно-диодные ячейки, поочередно работающие на общую нагруз..." ку (1) . 1Î

Общая нагрузка через разделительный конденсатор и реактор непосредственно пддключена к входному источнику питания инвертора, а это снижает устойчивасть работы инвертора при изменении нагрузки в широком диапазоне и ограничивает верхнюю границу; диапазона рабочих частот инвертора, так как ток заряда коммутирующего контура является.одновременно током,. протекающим через на- груэку и при уменьшении сопротивления нагрузки напряжения на реактивных элементах и вентилях, а также, токи резко возрастают, при увеличе-"

° нии сопротивления нагрузки возникают большие перенапряжения в схеме.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является asтономный инвертор, устойчиво работающий в широком диапазоне изменения нагрузки, а также имеющий высокую верхнюю границу диапазона. рабочих частот, содержащий две коммутирующие LC-цепочки-, подключеннЫе, каждая, к источнику питания индунтивностью 35 через встречно включенный диод к отРицательной, а конденсатором к отрицательной клемме через включенный в прямом направлении тиристор и к положительной — через прямой диод, 40 один вывод нагрузки подсоединен через встречно включенный. тиристор к индуктивности первой коммутирующей

LC-цепочки и через включенйый в. прямом направлении тириотор к конденса. — 45 тору второй коммутирующей LC-цепочки, а другой вывод нагрузки .через включенный в прямом направлении ти- ристор к конденсатору первой коммутирующей LC-цепочки и eðes встречно включенный тиристор к индуктивности второй коммутирующей LC-цепочки (2) ., Недостатком такого устройства яв- 55 ляются невысоние энергетические параметры, т.е. низкая удельная вы-, ходная мощность и .загрузка реактивными токами элементов инвертора в номинальном режиме, так как после разряда коммутирующего конденсатора на нагрузку конденсатор перезаряжается и происходит сброс электромагнитной энергии, накопленной в коммутирующем конденсаторе, через диоды в конденсатор фильтра. 65

Цель изобретения — повышение . удельной выходной мощности в широком диапазона изменения нагрузки и частоты работы инвертора °

Поставленная цель достигается тем, что в автономном инверторе, содержащем две кою утирующие LC-цепочки, дроссель каждой из которых подключен через встречно включенный, тиристор.и последовательно соединенный с ним общий .для обеих цепочек дроссель фильтра к положительному входному выводу и через включенный,в прямом направлении дополнительный тиристор к цепк .нагрузки, а конденсатор через включенный в -прямом направлении, тнристор и последовательно соединекнЫй с ним другой общий дроссель фильтра — к отрицательному входному выводу и через встречно включенный другой дополнительный .тиристор к цепи нагрузки, а . также конденсатор фильтра и встречные диоды, дополнительные тиристоры зашунтированы встречными диодами, а цепь нагрузки подсоединена одним выводом к катодам дополнительных тиристоров, соединенных с дросселями LC-цепочек, а другим выводом к анодам дополнительных тиристоров, соединенных с конденсаторами LC-цепочек.

На чертеже приведена схема инвертора, Инвертор содержит две коммутирующи ЬС-цепочки 1 и 2, состоящие из .коммутирующих дросселей 3 и 4.и коммутирующих конденсаторов 5 и 6, тиристоры 7-14, встречные диоды 15-18, фильтровый конденсатор 19, Фильтровые дроссели 20 и 21, компенсирующий конденсатор 22 и нагрузку-.индуктор

23, которые образуют нагрузочный контур.

В установившемся режиме импульсы управления подаются поочередно на одновременно работающие тиристоры инвертора /, 8, 11, 12 и 9, 10.,13,14.

При отпирании тиристоров 7 и 8 в первом такте работы инвертора происходит заряд коммутирующего конденсатора 5 по замкнутому контуру: конденсатор. 19 — тиристор 7 -. цепочка 1 тиристор 8 — конденсатор 19. В это же время отстираются тиристоры 11 и

12 и происходит разряд коммутирующего конденсатора 6 на нагруэочный контур 22 и 23 по замкнутому контуру: конденсатор 6 — дроссель 4 — тиристор ll - нагрузка 22 и 23 — тиристор 12 — конденсатор б, при этом конденсатор б перезаряжается и через нагрузку протекает ток в обратном направлении по контуру 6-18-22-23-

17-4-6, тиристоры ll и 12 запираются.

Во втором такте работы инвертора отпираются тиристоры 13, 14 и 9, 10, Происходит аналогичным образом за1072222

Составитель И,йеребина редактор Н.Руднева . ТехредЛ.Мартяшова

Заказ 142/5g Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й"35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент,: r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Ряд конденсатора 6, а также разряд конденсатора 5 на нагрузку, при этом конденсатор 5 перезаряжается и через нагрузку формируется обратная полуволна тока, тиристоры 9 и

10 запираются.

Таким образом, в предлагаемом . инверторе как и в известном, ток заряда коммутирующих LC-цепочек не зависит от параметров нагрузки, что обеспечивает устойчивую работу.инвертора в широком диапазоне изменения нагрузки (от режима холостого хода до режима короткого эавыкания) и частоты работы инвертора при частотном способе регулирования выход« ной мощности преобразователя, но в предлагаемом инверторе электромаг нитная энергия,накопленнйя в конден", саторах коммутирующих ЬС-цепочек по окончании протекания прямой полуволны тока через нагрузку, сбрасывается не в конденсатор фильтра, а. рас-. ходуется на формирование обратной

1О полуволны тока в нагрузку, что повышает удельную выходную мощность инвертора, причем достигается снижение реактивного тока через.элементы инвертора в номинальном режиме, т..е. улу тся энергетические параметры

5 инвертора.