Последовательный инвертор

 

Изобретение относится к устройствам для преобразования постоянного тока в импульсный и м.б. использовано в качестве основного узла источников питания для дуговой сварки, плазменно-дуговой резки, электронно-лучевой сварки в любой отрасли народного хозяйства. Целью изобретения является повышение выходной мощности инвертора и повьшение надежности за счет постоянства величины напряжений на элементах инвертора в режимах от холостого хода до короткого замыкания. Устр-во содержит две ячейки 1 и 2, соединенные последовательно, состоящие каждая из последовательно соединенных тиристоров 3, первичных обмоток дросселей 4 и первых первичных обмоток 5 трансформаторов, зашунтированных конденсатором 6. Два диода рекуперации 7 и 8 подключены к выводам источников 15 и 16. Последовательно обратными вентилями 9 и 10 включены вторичные обмотки дросселей 11 и 12 и вторые первичные обмотки 13, 14 тр-ров. 2 ил. § (Л 00 05 со о со 1д ФигЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) 0 (13) yg 4 Н 02 M 7/515

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Фиг. 1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4059432/24-07 (22) 21.04.86 (46) 30.12.87. Бюл. ¹ 48 (72) В,P.Ëåïï (53) 621.314 ° 572 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . № 1308138, кл. Н 02 М 7/515, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1132772, кл. Н 02 M 7/515, 1983. (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к устройствам для преобразования постоянного тока в импульсный и м.б. использовано в качестве основного узла источников питания для дуговой сварки, плазменно-дуговой резки, электронно-лучевой сварки в любой отрасли народного хозяйства. Целью изобретения является повышение выходной мощности инвертора и повышение надежности за счет постоянства величины напряжений на элементах инвертора в режимах от холостого хода до короткого замыкания.

Устр-во содержит две ячейки 1 и 2, соединенные последовательно, состоящие каждая из последовательно соединенных тиристоров 3, первичных обмоток дросселей 4 и первых первичных обмоток 5 трансформаторов, зашунтированных конденсатором 6. Два диода рекуперации 7 и 8 подключены к выводам источников 15 и 16. Последовательно обратными вентилями 9 и 10 включены вторичные обмотки дросселей

11 и 12 и вторые первичные обмотки

13, 14 тр-ров. 2 ил.

1363409

Изобретение относится к устройствам для преобразования постоянного тока в импульсный с помощью тиристорных инверторов с последовательной коммутацией и может быть использовано в качестве основного узла источников питания для дуговой сварки,плазменно-дуговой резки, электронно-лучевой сварки в любой отрасли народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение выходной мощности и повьш ение надежности за счет постоянства величины напряжений на элементах инвертора в режимах от холостого хода до короткого замыкания.

На фиг.t представлена схема инвертора; на фиг. 2 — диаграммы: U — напряг жение на тиристоре первой ячейки; ток., проходящий через тиристор, дроссель и трансформатор первой ячейки; U — напряжение на обмотках дросселей первой ячейки U — напряжение на обмотках трансформатора первой ячейки.

Последовательный инвертор содержит две ячейки 1 и 2.(фиг.1), в каждой из которых последовательно включены тиристор 3, первичная обмотка 4 дросселя и первичная обмотка 5 трансформатора, зашунтированные конденсатором 6, диоды 7 и 8 рекуперации, обратные вентили (диоды) 9 и 10, вторичные обмотки 11 и 12 дросселей, вторые первичные обмотки 13 и 14 трансформаторов, источники 15 и 16 питания, блок 17 управления.

Инвертор работает следующим образом, Режим холостого хода (вторичные обмотки трансформаторов разомкнуты).

При поступлении запускающего импульса от блока 17 управления на тиристор 3 ячейки 1 в момент времени t, (фиг.2) тиристор 3 включается, напряжение U на нем падает практически до нуля, происходит колебательный перезаряд конденсаторов 6 ячеек 1 и 2 ° Через тиристор 3 и первичную обмотку 4 дросселя и обмотку 5 трансформатора протекает ток i (фиг.2). Несмотря на то, что у трансформатора вторичная обмотка разомкнута (не показана), он нагружен через обмотку 13 на источник

16 питания через диод 8. Поскольку коэффициент трансформации в данном случае равен единице, то величина напряжения U на обмотке 5 будет рав50 -чину, отличную от нуля и меньше Е.

5

45 на величине Е напряжения источника

16 (фиг.2), величина напряжения 0, (в момент времени t на обмотке 4 дросселя равна 2Е (фиг.2). В момент времени t (фиг.2) процесс перезаряда заканчивается, алгебраическая сумма напряжений на обмотках 4 дросселя и 5 трансформатора равна Е, что и определяет конечную величину напряжения на конденсаторах 6 (в первой ячейке — E, во второй ячейке — ЗЕ).

Рабочий такт закончен, трансформатор перемагничивается, возвращаясь к своему первоначальному магнитному состоянию t (отрицательное напряжение на обмотках 5 и 13 (фиг.2). В момент времени t< (фиг.2) включается тиристор 3 ячейки 2; величины и формы напряжений Ц, Б, Ц и тока соответствуют фиг.2, отличие заключается в том, что .обмотка 14 трансформатора нагружена на источник 15 через диод 7; алгебраическая сумма напряжений на обмотках 12 и 14 при открытом вентиле 10 не может превысить величину

Е (напряжение источника 16).

В режиме короткого замыкания (вторичные обмотки трансформаторов замкнуты накоротко) порядок работы элементов предлагаемой схемы ничем не отличается от порядка работы известной схемы, отличаясь только тем, что величина тока короткого замыкания увеличивается количественно, примерно в три раза.

Рассмотрим работу схемы (фиг,1) в промежуточном режиме, когда нагрузка занимает по величине среднее значение между нулем и бесконечнос тью, фильтр емкостной.

В момент времени t (фиг.2) включается тиристор 3 ячейки 1, происходит колебательный процесс перезаряда конденсатора 6 ячейки 1. Через тиристор 3, первичную обмотку 4 дросселя и обмотку 5 трансформатора протекает ток iz напряжение на первичной обмотке трансформатора составляет велиВеличина его не изменяется в течение действия импульсного тока из-за наличия на выходе емкостного фильтра. Тока во второй первичной обмотке 13 трансформатора и вторичной обмотке 11 дросселя нет, так как напряжение на обмотке 13 трансформатора меньше Е и диод 8 заперт. Подобное состояние схемы сохраняется до момента времени

1363409 при котором алгебраическая сумма б напряжений на обмотках 11 и 13 становится равной E вентиль 9 открывается и запас магнитной энергии дросселя порождает ток в цепи обмоток 13 и 11» вентиле 9, источнике 15. Ток в цепи обмоток 4 и 5 и тиристоре .3 прекращается. Роль первичной обмотки трансформатора теперь выполняет обмотка 13, ток продолжает поступать в нагрузку того же направления. В момент времени t ток прекращается, трансформатор перемагничивается до момента времени

Формула изобретения

Последовательный инвертор, содержащий две ячейки, соединенные последовательно, состоящие, каждая из последовательно соединенных тиристора и первичной обмотки дросселя, эашунтированной конденсатором, и подклю-. ченные первая — к положительному выводу первого источника питания, а вторая — к отрицательному выводу второго источника питания, соединенного согласно-последовательно с первым источником питания, два диода рекуперации, одними соответствующими электродами подключенные к упомянутым выводам источников, соединенным с двумя обратными вентилями, последовательно с которыми включены вторичные обмотки соответствующих дросселей, а также выходной трансформатор и блок

1р управления, отличающийся тем, что, с целью повышения выходной мощности и повышения надежности за счет постоянства величины напряжений на элементах инвертора в режимах от холостого хода до короткого замыкания, в него введен второй выходной трансформатор, причем два трансформатора выполнены с двумя первичными обмотками, каждая иэ которых последовательно-согласно соединена соответственно с первичной и вторичной обмотками дросселей,при этом вторые первичные обмотки трансформаторов соединены между собой и с точкой

25 соединения источников питания, а диоды рекуперации подключены к точкам соединения вторых первичных обмоток трансформаторов с вторичными обмотками дросселей.

1363409

Составитель И.Жеребина

Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Редактор И.Сегляник

Заказ 6375/50 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ,Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4