Резонансный инвертор

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в высокочастотых технологических и электрофизических установках. Цель изобретения - ограничение напряжений на элементах схемы при увеличении сопротивления нагрузки. Устройство содержит три ячейки по полумостовой схеме с неразделенными коммутирующими конденсаторами 8-10. Основные дроссели 11-16 включены в цепи тиристоров 17-22. Нагрузка 7 включена между средней точкой источника 1, 2 и точкой соединения конденсаторов 8-10. Два дополнительных дросселя 3, 4 включены между источником питания и входом инвертора, а встречно-параллельно входу включена цепочка обратных диодов 5, 6. При изменении нагрузки осуществляется рекуперация энергии из дросселей 3, 4 в источник и ограничивается уровень напряжений в контурах. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1495959 (51) 4 Н 02 Г1 7/523

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) РЕЗОНАНСНЫЙ ИНВЕРТОР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР, (21) 4246104/24-07 (22) 19.05.87 (46) 23.07.89. Ъюл. К - 27 (7i) Истринское отделение Всесоюзного электротехнического института им.В.И.Ленина (72) В.Е.Зеленов и Н.И.Пуресев (53) 621.314.572 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 752693, кл. Н 02 M 7/523, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 1115182, кл. Н 02 М 7/523, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1436244, кл. H 02 M 7/515, 13.04.87. (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и м.б. исполь.зовано в высокочастотных технологических и электрофизических установках. Цель изобретения — ограничение напряжений на элементах схемы при увеличении сопротивления нагрузки.

Устр-во содержит три ячейки по полумостовой схеме с неразделенными коммутирующими конденсаторами 8-10.

Основные дроссели 11 -16 включены в цепи тиристоров 17-22. Нагрузка 7 включена между средней точкой источника 1,2 .и точкой соединения конденсаторов 8-10. Два дополнительных дросселя 3,4 включены между источником питания и входом инвертора, а встречно-параллельно входу включена цепочка обратных диодов 5,6. При изменении нагрузки осуществляется рекуперация энергии иэ дросселей

3,4 в источник и ограничивается уровень напряжений в контурах. 1 ил.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника

149595 питания с промежуточным звеном высо5 кой частоты.

Цель изобретения — ограничение перенапряжений на элементах инвертора при увеличении сопротивления нагрузки. 10

На чертеже представлена схема инвертора.

Инвертор содержит источники 1 и

2 питания, дополнительные дроссели

3 и 4, включенные между выводами це- 1 почки из двух обратных вентилей (ди(одов) 5 и 6 и крайними выводами для

1 подключения источника. Диоды 5 и 6 соединены с нагрузкой 7. Коммутирующие конденсаторы 8-10 подключены од- 20 ними обкладками к выводам переменного тока ячеек, а другими обкладками к нагрузке 7, второй конец которой соединен со средним выводом для под ключения источника и цепочки обрат- 25 ных диодов. Основные дроссели 11-16 последовательно соединены с тиристорами 17-22 ячеек.

В нормальном режиме, когда сопротивление нагрузки равно расчетному, 30 инвертор работает следующим образом.

При отпирании одного из тиристоров инвертора, например 17, образуется контур перезаряда коммутирующего конденсатора 8 (конденсатор 8 — нагрузка 7 — источник 1 питания — дроссель

3 †. дроссель 11 — тиристор 17). В нагрузке при этом формируется полуволна синусоидального напряжения.

Дальнейшее включение THpHCTopoB IIpo- 40 исходит в следующей последовательности: 2-20; 3-21; 4-18; 5-19; 6-22.

Процессы протекают благодаря аналогично описанным, в результате чего в нагрузке формируется синусоидаль- 45 ное напряжеНие.

При уменьшении сопротивления нагрузки в инверторе увеличивается ток, что приводит к росту напряжения на элементах. Когда сопротивление нагрузки уменьшается настолько, что на 50 пряжение на дросселе З,например„ при включении тиристора. 17, когда о6разуется контур перезаряда конденсатора

8: конденсатор Н нагрузка 7 источЭ Ф

55 ник 1 питания, дроссель 3, дроссель

i1, тиристор 17, становится равным напряжению источника 1, но с обратным знаком, включается диод 5 и пере9 4 заряд конденсатора 8 происходит по цепи: конденсатор 8, нагрузка 7, диод 5, дроссель 11, тиристор 17. А в контуре источника питания 1 — дроссель 3 — диод 5 происходит заряд дросселя 3. Инвертор работает в таком режиме, т.е, не потребляя энергию от источника, до тех пор, пока ток через диод не переходит через

"0". После выключения диода дальнейший переэаряд коммутирующего конденсатора происходит по первоначальному контуру до тех пор, пока ток тиристора 17 не переходит через "0" и тиристор выключается. При включении тиристора 20 процессы в инверторе протекают аналогично.

Увеличение сопротивления нагрузки в резонансных одноячейковых схемах приводит к увеличению длительности проводящего состояния тиристоров и возникновению аварийных состояний.

В многоячейковых схемах в этом случае образуется режим одновременной проводимости двух тиристоров и возникают высокодобротные контура перезаряда коммутирующих конденсаторов. -Например, при включении тиристора 17 ток в этом тиристоре не успевает уменьшиться до нуля, происходит включение тиристора 20, что приводит к образованию трех контуров протекания тока. Двух через нагрузку: нагрузка 7, источник 1 питания, дроссель 3, дроссель 11, тиристор 17, конденсатор 8, нагрузка 7, конденсатор 9, тиристор 20, дроссели 14 и

4, источник 2, и третьего высокодобротного контура: конденсатор 8, конденсатор 9, тиристор 20, дроссели

14 и 4, источники 1 и 2 питания, дроссели 3 и 11, тиристор 17. Причем, чем выше сопротивление нагрузки, тем ощутимее влияние этих контуров, т.е. тем больше протекающий в них ток и, следовательно, выше напряжение на .элементах схемы инвертора. В этом режиме инвертор работает аналогично режиму работы при уменьшении сопротивления нагрузки, с той лишь разницей, что при достижении напряжения на дополнительных дросселях уровня напряжения источника, но с обратным знаком, включаются оба обратных диода, и процессы перезаряда в высокодобротном, параллельном контуре нагрузки на всем протяжении проводимости диодов происходят без подпитки

1495959

Составитель И.Жеребина

Техред М. Ходанич

Корректор Н . Гунько

Редактор М.Бланар

Заказ 4284/55- Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 энергией источника питания. Следовательно, изобретение позволяет улучшить характеристики инвертора на всем диапазоне изменения нагрузки.

Ф о р м у л а и:з о б р е т е н и я

Резонансный инвертор, содержащий три полумостовых ячейки, последовательно с тиристором каждого плеча 10 которых включен основной дроссель, а вывод переменного тока каждой ячейки соединен с первой обкладкой соответствующего коммутирующего конденсатора, причем вторые обкладки последних объединены и подключены к цепи нагрузки, соединенной со средней точкой цепи двух последовательно соединенных обратных вентилей, подклю ченной параллельно ячейкам, а также 20

Л ° крайние и средние выводы для подключения источника питания и два дополнительных дросселя, выполненные каждый с индуктивностью, величина которой совместно с величчной индуктивности основного дросселя обеспечивает необходимую резонансную частоту инвертора, отличающийся тем, что, с целью ограничения пере-. напряжений на элементах инвертора при увеличении сопротивления нагрузки, каждый из дополнительных дросселей включен между соответствующими крайним выводом для подключения источника питания и выводом постоянного тока ячеек, а средний вывод для подключения источника соединен непосредственно со средней точкой цепи обратных вентилей.