Автономный последовательный инвертор

 

Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения - обеспечение надежности и эффективности использования оборудования. Устройство содержит прямые 2,3 и встречные 5,6 вентили, соединенные через LC-контур 4 смещения. Коммутирующие LC-контуры 9, 10 соединены с первичными обмотками 7 выходного трансформатора и конденсатором 8 фильтра. Вентили 5,6 совмещают функции вентилей встречного тока и стабилизации напряжения на нагрузке. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 02 M 7/523

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

10Ь4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4611389/24-07 (22) 01.12.88 (46) 07.10.90. Бюл. М 37 (71) Уральский политехнический институт им. С.M. Кирова (72) В.И, Лузгин, В.А. Глухих, В.В. Шипицын и А.А. Рухман (53) 621.314.572(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 788306, кл. H 02 М 7/523, 1979.

Авторское свидетельство СССР

М 657549, кл. Н 02 М 7/515, 1976.

„„5Q„„1598086 Al (54) АВТОНОМНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения— обеспечение надежности и эффективности использования оборудования. Устройство содержит прямые 2, 3 и встречные 5, 6 вентили, соединенные через LC-контур 4 смещения. Коммутирующие 1 С-контуры 9, 10 соединены с первичными обмотками 7 выходного трансформатора и конденсатором 8 фильтра. Вентили 5, 6 совмещают функции вентилей встречного тока и стабилизации напряжения на нагрузке. 2 ил.

1598086

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для расширения нагрузочного диапазона, повышения надежности работы и эффективности использования оборудования тиристорных автономных инверторов.

Целью изобретения является повышение надежности и эффективности использования оборудования при повышении эффективности использования вентильного оборудования.

На фиг. 1 представлена схема автономного последовательного инвертора; на фиг. 2— диаграммы токов 1 и напряжений О, поясняющие работу инвертора (а.— номинальный режим; б — обрыв вторичной обмотки) с соответствующей элементам нумерацией.

Автономный последовательный инвертор (фиг. 1) содержит входные дроссели 1, к которым подключена цепочка прямых вентилей 2 и 3, общая точка которых через Сконтур 4 смещения связана с общей точкой последовательно соединенной пары встречных вентилей 5 и 6, выходной трансформатор 7, две первичные обмотки которого разноименными выводами подключены к встречным вентилям и отпайками к входным дросселям, а противоположными выводами первичных обмоток — к фильтровому конденсатору 8 и последовательной цепочке, состоящей из двух коммутирующих LCконтуров 9 и 10, общая точка которых соединена с общей точкой встречных вентилей. Вторичная обмотка трансформатора соединена с нагрузкой 11.

Инвертор работает следующим образом.

При отпирании прямого вентиля 2 по г . контуру 2 — 4 7 (часть верхней

10 — 8 первичной обмотки выходного трансформатора 7) — 2 протекает близкий по форме к синусоидальному импульс прямого тока, при этом по амплитуде он делится поровну между коммутирующими контурами 9 и 10, конденсатор коммутирующего контура 9 заряжается до напряжения U4/2 минус напряжение, величина которого в сумме с напряжежнием конденсатора контура 4 смещения составляет Ud (напряжение на фильтровом конденсаторе 8), причем это напряжение Од распределяется между конденсаторами 4 и 9 обратно пропорционально их емкости, а конденсатор коммутирующего контура 10 заряжается до напряжения Ud/2 часть напряжения

9 — 8

6 7 (нижняя первичная

50 10 обмотка выходного трансформатора 7)-6.

На выходе формируется второй период выходного тока, Далее процесс повторяется.

Увеличение сопротивления нагрузки

55 выше значения, когда напряжение на первичной обмотке трансформатора, при протекании прямого тока становится выше чем

Од/2, происходят следующие процессы.

Ua, раси ределен ного между конденсаторами 10 и 4, обратно пропорциональная величине их емкости. При этом полярность обкладок конденсаторов следующая: конденсатор коммутирующего контура 9 — верхняя "— ", нижняя "+"; конденсатор коммутирующего контура 10 — верхняя "+", нижняя "-"; конденсатор контура смещения — левая "— ", правая "+", что с момента окончания импульса прямого тока обеспечивает выключение основного вентиля 2.

При включении обратного вентиля 5 по контуру 5 — 7 (верхняя первичная обмотка выходного трансформатора 7) 9

8 10 протекает близкий по форме к синусоидальному импульс обратного тока, при этом конденсаторы коммутирующих контуров 9 и 10 частично разряжаются, а конденсатор контура 4 смещения не разряжается и обеспечивает повышенное обратное напряжение на вентиле 2 в течение всего времени протекания тока через встречный вентиль 5. По окончании работы встречного вентиля на нагрузке формируется полный период выходного тока (прямая и обратная полуволны).

С момента включения противофазного основного вентиля 3 процессы повторяются, при этом прямой ток протекает по контуру 3 — 7 (часть нижней вторичной обмотки трансформатора 7) — 8 — 9

10 4 — 3 верхняя обкладка конденсатора коммутирующего контура 9 перезаряжается в "+", верхняя обкладка конденсатора коммутирующего-контура 10 — в "-", левая обкладка конденсатора контура смещения 4 — в "+".

При включении обратного вентиля 6 конденсаторы коммутирующих контуров

9 и 10 частично разряжаются по контуру

При отпирании вентиля 2 по контуру

1598086 контуру где L — индуктивность соответствующего дросселя;

2 — 4 7

10 8 (часть верхней первичной обмотки выходного трансформатора 7) — 2 протекает импульс прямого тока. Магнитный поток, создаваемый этим током, наводит ЭДС на нижней первичной обмотке трансформатора с полярностью "+" на начале обмотки, "-" на конце(фиг. 1), равную по величине напряжению на верхней первичной обмотке, т.е. тоже выше, чем 0д/2. Но при этом вентиль 6, ранее смещенный в обратном направлении, отпирается и нижняя первичная обмотка трансформатора оказывается подключена к

9 — 8

/, который

6 10 шунтирует нижнюю первичную обмотку на уровне ЭДС, не превышающей Од/2. Ток, ограничивающий рост ЭДС нижней обмотки и, следовательно, напряжение верхней, протекает по контуру 7 (нижняя первичная обмотка трансформатора)—

9 — 8

1 — 7 (нижняя первичная об— 6

10 мотка выходного трансформатора). Падение напряжения на встречном вентиле 6 является запирающим для прямого вентиля

2. А сопротивление нагрузки, приведенное к первичной обмотке выходного трансформатора, ограничивается на уровне

С вЂ” емкость соответствующего конденсатора.

Аналогичные процессы происходят при отпирании вентиля 3. При подключении

5 первичных обмоток трансформатора 7 к вентилям 5 и 6 (соответственно верхней и нижней) через дополнительные отпайки можно изменять уровень ограничения напряжения.

Формула изобретения

Автономный последовательный инвертор. содержащий подключенную к входным

15 выводам пару последовательно соединенных прямый вентилей, общая точка которых через LC-контур смещения соединена с об-, щей точкой двух последовательно соединенных встречных вентилей, подключенной

20 к коммутирующему С-контуру, свободный вывод которого соединен с первой первичной обмоткой выходного трансформатора, а также конденсатор фильтра, отл ич а ющ и и ся тем, что, с целью повышения надеж25 ности и эффективности использования оборудования, он снабжен дополнительным коммутирующим 1 С-контуром, соединенным одним выводом с общей точкой обратных вентилей, а другим выводом — с второй первич30 ной обмоткой выходного трансформатора, оба коммутирующих контура зашунтированы конденсатором фильтра, первичные обмотки выполнены с промежуточными отводами, причем отвод первой обмотки соединен со

35 свободным анодом прямого тиристора, а свободный ее вывод — со свободным катодом встречного тиристора, отвод второй обмотки соединен со свободным катодом прямого тиристора, а ее свободный вывод — со свобод40 ным анодом встречного тиристора.

1598086

Ы

У1

Составитель И.Жеребина

Редактор Н.Лазаренко Техред М,Моргентал Корректор A,Îáðó÷àð

Заказ 3067 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101