Автономный инвертор

 

С П И С А Н И Е (ii) 514406

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.10.73 (21) 1966811/24-7 с присоединением заявки № (51) М. Кл. - Н 02М 7/515

Государственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.572 (088.8) Опубликовано 15.05.76. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 26.07.76 (72) Авторы изобретения l0. М. Зинин, А. В. Иванов, В. А. Папкевич и А. М, Уржумсков (7 1 ) 3а chili>I ie:)i, Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в установках индукционного нагрева и других уcтановках высокой частоты.

Известен автономный инвертор, содержащий подключенные последовательно к входным зажимам тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали, коммутирующий дроссель и дроссель фильтра, а также последовательную цепь из нагрузки и разделительного конденсатора, подключенную через дроссель фильтра параллельно входным зажимам, Недостатком такого инвертора является зависимость напряжения на его элементах от сопротивления нагрузки.

Для снижения напряжения на элементах предлатаемый инвертор дополнительно снабжен двумя последовательно соединенными тир истора ми, включенными между общими анодами вентилей тиристорного моста и общей точкой нагрузки л разделительного конденсатора, а также конденсатором, подключенным между общей точкой двух тиристоров и общими катодами вентилей тиристорного моста.

На фиг. 1 дана принципиальная схема описываемого инвертора; на фиг. 2 — вариант выполнения тиристорно-конденсаторного устройства; на фиг. 3 — диаграммы токов и напряжений иа элементах инвертора при максимальном сопротивлении нагрузки; на фиг. 4— то же при минимальном сопротивлении нагрузки; на фиг. 5 — кривые зависимо"ти относительной амплитуды напряжения коммутирующего конденсатора от относительного сопротивления нагрузки, т. е. отношения сопротивления нагрузки к волновому сопротивленгпо колебательного контура.

Инвертор содержит подключенные последовательно к входным зажимам мост на четырех тиристорах 1 — 4 с конденсатором 5 в диагонали, коммутирующий дроссель 6, дрос=ель 7 фильтра. Последовательная цепь из нагрузки 8 и разделительного конденсатора 9 подключена через дроссель 7 фильтра к входным зажимам. Два последовательно соединенных тиристора 10 и 11 подключены между общей точкой нагрузки 8 и разделительного конденсатора 9 и общими анодами тиристора 1 и 2.

Конденсатор 12 подключен между общей точкой тиристоров 10 и 11 и общими катодами тиристоров 3 и 4. В другом варианте выполнения тиристорно-конден=аторного устройства (см. фиг. 2) дроссель 13 включен последова25 тельно с тиристором 10.

Инвертор работает следующим образом.

В начальный момент коммутирующий конденсатор 5 заряжен с полярностью, указанной на фиг. 1, и включены тиристоры 1 и 4. При

30 этом коммутирующий конденсатор перезаря514406 жается по цепи: конденсатор 5 — тиристор 4— разделительный конден"атор 9 — нагрузка 8— дроссель 6 — тиристор 1 — конденсатор 5.

Для нормальной работы инвертора параметры цепи должны быть выбраны такими, чтобы ток перезаряда носил колебательный характер, поэтому коммутирующий конденсатор 5 стремится перезарядиться до напряжения большего, чем напряжение Уа питания.

Но по достижении напряжением на коммутирующем конденсаторе 5 величины напряжения Ua питания схема управления включает тиристор 11 (см. фиг. 3 и 4). При этом напряжение на коммутирующем конденсаторе 5 оказывается жестко связанным с напряжением на конденсаторе 12. При достаточно большой величине емкости конденсатора 12 превышение напряжениями на обоих конденсаторах 5 и 12 величины напряжения питания незначитель но, Ток коммутирующего дросселя 6 имеет колебательный характер, благодаря чему тиристоры 1, 4 и 11 в момент перехода тока через нуль запираются.

Через промежуток времени, достаточный для восстановления запирающих свойств тиристора 11, схема управления включает тиристор 10. Так как напряжение на конденсаторе

12 превышает напряжение на разделительном конденсаторе 9, равное напряжению питания, тиристор 10 отпирается и напряжения на конденсаторах 9 и 12 становятся равными. Затем включаются тиристоры 2 и 4 тиристорного моста и все проце=сы повторяются.

Таким образом, «излншняя» реактивная энергия коммутирующего дросселя 6 отводится в разделительный конденсатор 9 и не вызывает «раскачки» напряжения на коммутирующем конденсаторе 5.

Благодаря поочередному включению тиристоров 10 и 11 исключается прямая связь между тиристорным мостом и разделительным конденсатором 9, что предотвращает появление медленно затухающих круговых токов по цепи, образованной коммутирующим дросселем 6, тиристорами 10 и 11 и нагрузкой 8. Наличие крутовых токов приводит к повреждению тиристоров из-за высокой скорости нарастания тока в момент их включения.

В схеме инвертора, выполненной без тиристорно-конденсаторной цепочки, величина на10 пряжения на коммутирующем конденсаторе 5 и соответственно на тиристорах может в несколько раз превышать напряжение питания (см. кривую а на фиг. 5).

В предлагаемом инверторе напряжение на

15 коммутирующем конденсаторе 5 и соответственно на тиристорах примерно равно напряжению питания (см. кривую б на фиг. 5). Это позволяет уменьшить число тиристоров инвертора при одновременном обеспечении большей

20 надежности их работы.

Формула изобретения

25 Автономный инвертор, содержащий подключенные последовательно к выходным зажимам тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали, коммутирующий дроссель и дроссель фильтра, а также последова30 тельную цепь из нагрузки и разделительного конденсатора, подключенную через дроссель фильтра параллельно входным зажимам, отлич ающийся тем, что, с целью снижения напряжения на элементах, он дополнительно

35 снабжен двумя последовательно соединенными тиристорами, включенными между общими анодами вентилей тиристорного моста и общей точкой нагрузки и разделительного конденсатора, а также конденсатором, подклю40 ченным между общей точкой двух тиристоров и общими катодами вентилей тиристорного моста.

514406 ж» Us

7 5 =—

lig

5.0

2.D

gg 1 —"

Су

Составитель Г. Гомола

Редактор А. Пейсоченко Техред М. Семенов Корректор А. Овчинникова

Заказ 1472 9 Изд. № 1391 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, )К-35, Раушская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2