Автономный инвертор

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и м.б. использовано для индукционного нагрева металлов . Целью является улучшение массогабаритных показателей. Инвертор со ,держит тиристоры 1 и 2 и дополнительные тиристоры 1 и 12. Тиристор I подключен к положительному вхс щому вьшоду через коммутирующий 6, анодный фильтровый 7 и ограничительный 8 дроссели. В исходном состоянии конденсатор 9 заряжен до напряжения и, а конденсаторы 16 и 17 до напряжения 0,5 и 1. При попарно поочередном отпирании тиристоров 1,12 и 2,11 в нагрузке формируется ток под действием суммы напряжений на конденсаторах 9,16 или 9,17, т.е. под действием 1,5 и.. Введение магнитной связи между фильтровыми дросселями 5 и 7, по высокой частоте включенных согласно , улучшает массогабаритные показатели и повышает КПД инвертора за счет снижения паразитных разрядных токов конденсаторов 9,16 и 17. 1 ил. с $ (Л S 00 го to СП to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (51)4 Н 02 М 7/523

Ъ t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4026930/24-07 (22) 26.02.86 (46) 30.07.87. Бюл. М - 28 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В.В,Шипицын, С.Л.Ламанов, В,И.Ушаков и В.И.Лузгин (53) 621.314.572 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 782097, кл. Н 02 M 7/523, 1976 °

Авторское свидетельство СССР

Ф 1292146, кл. Н 02 М 7/523, 1985. (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и м.б. использовано для индукционного нагрева металлов. Целью является улучшение массо— габаритных показателей. Инвертор содержит тиристоры l.и 2 и дополнительные тиристоры ll и 12. Тиристор I подключен к положительному вх< moMy выводу через коммутирующий 6, анодный фильтровый 7 и ограничительный

8 дроссели. В исходном состоянии конденсатор 9 заряжен до напряжения

U, а конденсаторы 16 и 17 до напряжения 0,5 U< При попарно поочередном отпирании тиристоров 1,12 и 2,11 в нагрузке формируется ток под действием суммы напряжений на конденсаторах 9,16 или 9,17, т.е. под действием 1,5 ц 1. Введение магнитной связи между фипьтровыми дросселями 5 и 7, по высокой частоте включенных согласно, улучшает массогабаритные показа- Я тели и повышает КПД инвертора за счет снижения параэитных разрядных токов конденсаторов 9, 16 и 17. 1 ил.

С::

1 13272

Изобретение относится к преобраэоватепьной технике, в частности к преобразованию энергии постоянного тока на входе в энергию переменного то1) ка на выходе, и может быть использовано для индукционного нагрева металлов.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей. )О

На чертеже представлена схема предлагаемого инвертора °

Инвертор содержит тиристоры 1 и 2, эашунтированные обратными диодами 3 и 4. Катод тиристора 1 подключен к отрицательному входному выводу и через катодный фильтровый дроссель 5 соединен с катодом тиристора 2. Анод тиристора 1 через последовательно соединенные коммутирующий 6, фильтровый 2р анадный дроссель 7 и ограничительный дроссель 8 соединен с положительным входным выводом. Общая точка дросселей 6 и 7 соединена с катодом тиристора 2 двумя цепочками, первая из кото- 26 рых содержит разделительный конденсатор 9 и нагрузку 10, а вторая два последовательно соединенных дополнительных тиристора 11 и 12, зашунтированных дополнительными обрат ными диодами 13 и 14 соответственно.

Анод тиристора 2 соединен с общей точкой дросселей 7 и 8 через коммутирующий дроссель 15, причем общая точка дросселей 7, 8 и 15 соединена с катодом тиристора 1 через последовательно соединенные фильтровые конденсаторы 16 и 17. Между общей точкой конденсаторов 16 и 17 и общей точкой. тиристоров 11 и 12 включен коммутирующий конденсатор 18.

Инвертор работает следующим образом.

В исходном состоянии конценсатор

9 заряжен до напряжения питания а конденсаторы 16 и 17 — до напряже.ния 0,5 U . При отпирании тиристоров

11 и 2 от системы управления коммутирующий конденсатор 8 начинает заряжаться полярностью, указанной на схе- >< ме в контуре 9-)1-)8-)6-)5-2-10-9 под действием суммы напряжений на конденсаторах 9 и 16, равной 1,5 U<.

При этом ток через нагрузку 10 протекает снизу вверх. Через половину периода собственной частоты коммутирующего ЬС-контура 15 и 18 начинается частичный разряд конденсатора 18 через обратные диоды работавших ячеек

52 2 в контуре 18-13-9-10-4-15-16-18. При этом тиристоры 11 и 2 восстанавливают свои запирающие свойства, а ток через нагрузку 10 протекает сверху вниз ° По окончании протекания этого тока отпирают тиристоры 1 и !2. При этом конденсатор 18 переэаряжается по контуру 9-6-1-17-18-12-10-9 пдд действием суммы напряжений на конден,саторах 9 и 17, равной 1,5 Ud. Ток через нагрузку 10 протекает снизу вверх, Через половину периода собственной частоты коммутирующего LCконтура из дросселя 6 и конденсатора

18 начинается частичный разряд конденсатора 18 в контуре 18-17-3-6 -.910-14-18. Ток в нагрузке 10 протекает сверху вниз, тиристоры 1 и 12 восстанавливают свои запирающие свойства. В дальнейшем процессы в схеме инвертора повторяются.

В случае срыва инвертирования в течение времени срабатывания защиты ударный ток через тиристоры дожкен быть ограничен фильтровыми дросселями с тем, чтобы предотвратить тепловой пробой тиристоров, В данном инверторе ударный ток короткого замыкания при срыве инвертирования протакает в контуре +Up-8-15-?-14-13-6-1—

-Ud . Обычно фильтровые дроссели обладают индуктивностью на два поряд" ка больше, чем коммутирующие дроссели, в связи с чем ударный ток короткого замыкания в основном ограничен индуктивностью ограничительного дросселя 8.

Магнитная связь между анодным и катодным фильтровым дросселем выполнена так, что постоянное магнитное поле дросселя 7 направлено встречно постоянному магнитному полю дросселя 5, так как постоянный ток подпитки фильтрового конденсатора 9 протекает в дросселе 7 от начала к концу, а в дросселе 5 — от конца к началу.

Функция дросселей 5 и 7 — развязать разноименные выводы конденсаторов

9 и 16, 17 по высокой частоте. При включенном состоянии тиристора 1 конденсаторы 9, 16 и 17 оказываются закороченными на него через дроссели

5 и 7 в контурах 9-6-1-5-10-9 и 167-6-1-17-16, Зти высокочастотные составляющие токов протекают через дроссели .5 и 7 от начала к концу, т.е. для тока высокой частоты обмотки дросселей 5 и 7 включены согласно, 7252

Составитель И.Жеребина

Техред Л.Олейник Корректор A.Òÿñêî

Редактор M.Äûëûí

Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,. Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Заказ 3406/53

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4 з 132

В следующем такте работы инвертора открыт тиристор 2, а конденсаторы

9,16 и 17 оказываются закороченными в контурах 9-7-15-2-10-9 и 16-15-25"17-16, высокочастотные составляющие этих токов протекают через дроссели 5 и 7 от конца к началу, т.е. дроссели 5 и 7 вновь включены согласно. Их общая индуктивность повышается на величину взаимоиндуктивности между ними, в связи с чем число витков. каждого дросселя может быть уменьшено.

Фильтрующее действие дросселей 5 и 7 может быть усилено введением ферромагнитного сердечника. Если для увеличения индуктивности сердечник вводится в дроссель, работающий на постоянном токе, то он намагничивается и работает на частном цикле перемагничивания, что снижает эффективность его использования. Однако в данном случае постоянные магнитные поля дросселей 5 и 7 направлены встречно, в связи с чем подмагничивание сердечника отсутствует и он работает на полном. цикле перемагничивания, что усиливает эффективность его использования и снижает паразитные разрядные токи конденсаторов 9, 16 и 17 эа счет значительного увеличе-. ния индуктивности фильтровых дросселей 6 и 7.

Таким образом, введение магнитной связи между фильтровыми дросселями

5 и 7 улучшает массогабаритные показатели и повышает КПД инвертора за счет снижения паразитных разрядных токов конденсаторов 9, 16 и 17.

Формула изобретения

Автономный инвертор, содержащий эашунтированные обратными диодами два тиристора, к аноду первого иэ которых подключены последовательно соединенные первый коммутирующий и анодный фильтровый дроссели, а катод второго через катодный фильтровый дроссель соединен с отрицательным входным выводом, точка соединения первого коммутирующего и анодного дросселей подключена к катоду второго тиристора через две параллельные цепочки, одна из которых состоит иэ последовательно соединенных разделительного конденсатора и цепи нагрузки, а другая—

2р иэ двух последовательно соединенных дополнительных тиристоров, включенных в прямом направлении и зашунтированных дополнительными обратными диодами, точка соединения которых через

25 коммутирующий конденсатор подключена к общей точке двух последовательно соединенных фильтровых конденсаторов, первый из которых через второй коммутирующий дроссель соединен с ано30 дом второго тиристора, а через ограничительный дроссель — с положительным входным выводом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, анод35 HblH H KBTopHblH фильтровые дроссели выполнены магнитосвяэанными и подключены одноименными выводами соответственно к первому и второму фильтровым конденсаторам.