Автономный инвертор

 

О П И С А Н И Е (ii)543IIO

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.11.73 (21) 1974095 07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 14.02.77 (51) М. Кл.з Н 02М 7/515

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.314.572 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. П, Веселовский, В. Д. Кулик и А. В. Донской

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (71) Заявитель (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано в устройствах повышенной частоты для индукционного нагрева металлов.

Известны автономные инверторы, содержащие однофазные мосты на тиристорах, шунтированных обратными диодами, с коммутирующими индуктивно-емкостными контурами в диагонали. В этих устройствах выходная мощность регулируется при помощи управляемого тиристорного выпрямителя, который является источником питания. При глубоком регулировании напряжения это приводит к большим пульсациям напряжения на входе инвертора и ухудшению коэффициента мощности.

Известен также автономный инвертор, содержащий подключенный к положительному зажиму одного источника питания однофазный мост на тиристорах, шунтированных обратными диодами, с коммутирующим индуктивно-емкостным контуром в диагонали и разомкнутыми катодами тиристоров, неполный мост, состоящий из двух шунтированных диодами тиристоров и двух диодов, причем катоды двух тиристоров подключены к отрицательному зажиму другого источника питания, а катоды двух диодов — к его положительному зажиму, а также цепь нагрузки.

Регулирование мощности в этом инверторе осуществляется путем изменения величины задержки включения тпристоров плеча катодной группы одного пз мостов инвертора по отношению к моменту включения тиристоров плеча анодной группы. Это приводит к из»e5 нению напряжения, прикладываемого к нагрузке, а следовательно, выделяемой в ней мощности. Недостаток известного устройства состоит в том, что большое число вентилей вызывает дополнительные потери в нпх, а часто10 та тока нагрузки не превышает частоты управления вентилями мостов.

Целью изобретения является повышение к. и. д. и выходной частоты.

Зто достигается тем, что указанная цепь на15 грузки включена между другими разноименными зажимами источников питания, а разомкнутые катоды тпрпсторов однофазного моста соединены с соответствующими анодами тирпсторов неполного моста.

20 На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фпг. 2 — блоксхема узла управления тирпсторамп инвертора; на фиг. 3 — диаграмма токов и напряжений.

25 Устройство содержит тпрпсторы 1 — 6, обратные диоды 7 — 14, последовательный коммутирующий контур, состоящий из дросселя 15 и конденсатора 16, два источника питания 17, 18 и нагрузку 19. Тпрпсторы 1 — 4, каждый пз

30 которых шунтпрован обратным диодом, сое543110 динены в однофазный мост с разомкнутыми катодами тиристоров 2, 4. Диоды 11 — 14 соединены в однофазный мост, причем диоды 11, 12 шунтированы соответственно тиристорами

5, 6, аноды которых соединены с катодами тиристоров 4, 2. Коммутирующий контур из дросселя 15 и конденсатора 16 присоединен между зажимами переменного тока моста тиристоров

1 — 4. 11агрузка !9 подключена между разноименными зажимами источников питания 17, 18, другие "-.ажимы которых присоединены к общим электродам тирнсторов 1, 3 и 5, 6. Общие катоды д одов 13, 14 присоединены к положительному зажиму источника питания 18.

Узел управления тиристорами содержит задающии генератор 20, фазосдвигающий блок

21, формирователи импульсов 22 и 23.

Устройство работает следующим образом.

В момент времени 1 с выхода формирователя импульсов 23 подаются управляющие импульсы на тиристоры 1, 2. После открытия тиристоров 1, 2 к коммутирующему контуру 15, 16 и через диод 14 к нагрузке 19 прикладывается напряжение источника 17, прп этом ток протекает по цепи: 17 — 1 — 15 — 16 — 2 — 14— — 19 — 17.

В момент времени 1, т. е. с задержкой по времени 4 = 4 — t>, с выхода формирователя

23 подается управляющий импульс на тиристор 6. После открытия тиристора 6 под воздействием источника 18 диод 14 запирается, а к нагрузке 19 и коммутирующему контуру прикладывается напряжение, равное сумме напряжений источников питания 17 и 18.

В момент времени t> ввиду колебательного характера ток тиристоров 1, 2, 6 становится равным нулю, тиристоры запираются. После изменения направления ток инвертора протекает через обратные диоды 7, 8, 12 по цепи:

16 — 15 — 7 — 17 — 19 — 18 — 12 — 8 — 16.

В момент времени 14 ввиду колебательного характера ток обратных диодов 7, 8, 12 становится равным нулю, диоды запираются.

В течение времени t> — t< к тиристорам 1, 2, 6 прикладывается обратное напряжение, равное падению напряжения на обратных диодах

7, 8, 12, и тиристоры восстанавливают запирающую способность.

В момент времени 1 начинается второй по5 лупериод работы, подаются управляющие импульсы с формирователя на тиристоры 3, 4.

Во втором полупер иоде процессы протекают аналогично описанному в первом полупериоде.

10 Изменяя с помощью фазосдвигающего блока 21 момент включения тирпстора 6 (5) относительно момента включения тиристоров 1, 2 (3, 4), можно изменять время работы источника питания и тем самым плавно регулиро15 вагь ток и напряжение в нагрузке 19.

Включеппе нагрузки 19 между источниками питания 17 и 18 позволяет удвоить частоту тока в ней по сравнению с частотой управления тиристорами 1 — 4 инвертора.

Возможно включение нагрузки 19 в цепь коммутирующего контура 15, 16, при этом частота тока в нагрузке 14 будет равна частоте управления тпристорами 1 — 4 моста.

Ф ор мула изобретения

Лвтономный инвертор, содержащий подключенный к положительному зажиму одного источника питания однофазный мост на тиристорах, шунтированных обратными диодами, 30 с коммутирующим индуктивно-емкостным контуром в диагонали, и разомкнутыми катодами тиристоров, неполный мост, состоящий из двух шунтированных диодами тиристоров и двух диодов, причем катоды двух тиристо35 ров подключены к отрицательному зажиму другого источника питания, а катоды двух диодов — к его положительному зажиму, а также цепь нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения к.п.д. и выход40 ной частоты, упомянутая цепь включена между другими разноименными зажимами источников питания, а разомкнутые катоды тиристоров однофазного моста соединены с соответствующими анодами тиристоров неполного

45 моста.

543110

Составитель Г. Гомола

Корректор Л. Брахнина

Техред Л. Гладкова

Редактор Н. Каменская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 29/19 Изд. ¹ 103 Тираж 899 Подписное

ЦНИИГ1И Государственного комитета Совета Мшшстров СССР по делам изобретений и открытий

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