Многоячейковый последовательный инвертор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

3 а виси мое от а вт. с в идет ел ьст в а №

Заявлено 09.11.1970 (№ 1402269/24-7) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 11 VI.1971. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 29ЛЧ1.1971.ЧПК Н 02m 5/42

Н 02m 7/72

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.314.27(088.8) Авторы изобретения

С. М. Кацнельсон и Ю. М, Зинин

Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе

Заявитель

МНОГОЯЧЕЙКОВЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЪНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может найти широкое применение в технике индукционного нагрева и в других установках повышенной частоты.

Известны последовательные многоячейковые инверторы, содержащие мосты, в каждом плече которых расположены последовательно соединенные тиристоры и дроссели.

Известно, что в преобразователях повышенной частоты величина потерь в коммутирующих индуктивностях в значительной мере определяет к.п.д. всего инвертора.

Особенностью предлагаемого многоячейкового последовательного инвертора, обеспечивающей уменьшение габаритов и повышение к.п.д. является то, что обмотки дросселей плеч, тиристоры которых формируют ток одного полупериода, расположены на общем магнитопроводе.

На чертеже представлена принципиальная схема многоячейкового последовательного инвертора. Инвертор выполнен на двух параллельно включенных однофазных мостах 1 и 2.

Каждый из мостов содержит управляемые вентили 8 — б, коммутирующую емкость 7 и трансформаторы 8 и 9 с обмотками 10 — 18 соответственно.

Имеется также разделительная емкость 14, скомпенсированная нагрузка 15 и входная индуктивность фильтра 1б.

В установившемся режиме разделительная емкость 14 заряжена до полного напряжения источника питания.

Пусть в рассматриваемый момент времени

5 коммутирующие емкости 7 заряжены как показано на чертеже.

В момент включения тиристоров 8 и б моста по цепи, образованной включенными тиристорами 8 и б, двумя обмотками 10, 11 трансфорI0 матора 8, нагрузкой 15 и разделительной емкостью 14, потечет ток перезаряда коммугирующей емкости 7 моста 1. После того как напряжение «а коммутирующей емкости 7 см нит знак и станет выше напряжения источни15 ка питания, колебательный ток через тиристоры 8 и б пройдет через нулевое значение, и тиристоры погаснут.

Затем включаются тиристоры 4 и 5 моста 2.

При этом через обмотки 12, 18 трансформато20 ра 9, нагрузку 15 и разделительную емкость

14 происходит аналогичный перезаряд коммутирующей емкости 7 моста 2 до напряжения противоположной полярности. После перехода полуволны синусоидального тока через

25 нуль тиристоры 4 и 5 моста 2 гаснут.

В следующий момент времени включаются тиристоры 4 и 5 моста 1, и начинается перезаряд коммутирующей емкости 7 через катодную обмотку 18 трансформатора 9, нагрузку

Зо 15, разделительную емкость 14 и анодную об306535

3 I б

Составитель М. Л )йш

Редактор В, В. Фельдман Техред Л. В. Куклина Корректор Т. А. Китаева

Заказ 2032/17 Изд. № 826 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Са пупов а, 2 мотку 12 трансформатора 9. При уменьшении тока тиристоров до значения, меньшего, чем ток удержания, тиристоры 4 и 5 моста 1 выключа ются.

Включением тиристоров 8 и б моста 2, которые перезаряжают коммутирующую емкость

7, возвращая ее в исходное состояние, завершается полный период работы инвертора.

Коммутирующие емкости 7 мостов 1 и 2 возвращены в исходное состояние и готовы для повторения цикла работы инвертора.

Вследствие достаточно большой индуктивности входного дросселя 16 через него протекает непрерывный входной ток инвертора и разделительная емкость 14 непрерывно подзаряжается от источника питания постоянного тока.

В устройстве осуществляется умножение частоты выходного тока. Так, например, с момента включения тиристоров 8 и б моста 1 до момента повторного включения их в работу проходит четыре полных периода переменного тока через нагрузку.

Так как обе обмотки каждого трансформатора включены в синфазные плечи мостов, т. е. в те плечи, в которых ток протекает одновременно, то такой трансформатор ведет себя как обычная индуктивность с удвоенным числом витков.

Индуктивность катушки пропорциональна квадрату числа витков, поэтому индуктивность предлагаемого коммутирующего трансформатора оказывается почти в четыре раза больше, чем индуктивность одной его обмотки, и в два раза больше, чем индуктивность двух обмоток, включенных в плечи моста последо10 вательно без магнитной связи. Таким образом, при сохранении заданной ипдуктивности число витков трансформатора снижено в два раза, а, следовательно, во столько же раз уменьшены потери него обмотках. При испол15 ненни трансформатора без сердечника, что обычно имеет место на повышенных частота ., снижение потерь будет составлять примерно

20 — 25 у .

Предмет изобретения

Многоячейковый последовательный инвертор, содержащий мосты, в каждом плече которых расположены последовательно соедипенные тиристоры и дроссели, отлача ощийсл

25 тем, что, с целью снижения габаритов и повышения к.п.д. обмотки дросселей плеч, тиристоры которых формируют ток одного полуперпода, расположены на общем магнитопроводе.