Последовательный автономный инвертор

 

О П И С А Н И E (>601290

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз- Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.10.73 (21) 1962172, 24-07 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04.78. Бюллетень М 13 (45),Дата опублико ван ия о писания 22.04.78 (51) М.Кл Й 02 М 7/515

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.57 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. М. Акодис, В. В, Шипицын, В. С. Ухов и В. И. Дягилев

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт имени С. М, Кирова (71) 3 а я в,и тель (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЪ|Й АВТОНОМНЫЙ И HBEPTOP

Изобретение относится к устройствам преобразования постоянного тока в переменный повышенной частоты, в частности для индукти вного нагрева металлов.

В известных схемах последовательных инверторов, содержащих обратный вентильный мост, подключенный диа гональю,переменного тока к зажимам нагрузки, а диагональю постоянного така — встречно к источнику питания, напряжение на элементах ин|вертора ограни чивается на уровне питающего напряжения (1, 2).

Цель изобретения — опра ничение напряжения на нагрузке и элементах инвертора.

Эта цель достигается тем, что аноды анодной пруппы и катоды катодной группы обратного моста подключены к отпайкам дросселей фильтра.

На фиг. 1 показана схема последовательного автономного инвертора; на фиг. 2 — вариант схемы инвертора.

Инвертар выполнен на управляемых вентилях (тиристорах),1 — 8 и встречных вентилях 9 — 16. В схеме инвертора применены коммутирующие конденсаторы 17, 18 .и коммутирующие дроссели 19 — 28. Фильтровые конденсато ры 29 — 32 подключены к клеммам источника питания через дополнительные дроссели

33 — 36 цепей сброса и фильтровые дроссели

37 — 40. Конденсаторы 29 — 32 образуют две попа рно-посчедовательные группы. Каждая такая группа подключена к противоположным выводам противофазных вентильных мостов.

Нагрузка 41 (нагрузочный колебательный контур) полключается к средним точкам указанных групп фильтровых конденсаторов. Параллельно напрузке ia точках ее присоединения подключена диагональ переменного тока обратного моста, образованного вентилями 42—

45. Катоды вентилей 42, 43 подключены к крайним выводам фильтровых дросселей 37, 38, соединенных с положительным полюсом источника питания, а аноды вентилей 44, 45 подключены к дросселям 39, 40, соединенным с oTipHUательным полюсом источника питания.

В случае применения в схеме встречных вентилей инвертор работает следующим образом. При включении, например, прямых управляемых вентилей моста 46 через нагрузку 41 справа налево протекает импульс тока высокой частоты по цепи: 29, 46, 31, 41, 29, После прекращения импульса тока через прямые вентили моста 46 протекает Втарои высокочастотный импульс тока в этой же цепи, но в обратном направлении, через встречные вентили моста 46. Через нагрузку 41 этот импульс также протекает в обратном направлении, т. е. слева направо. После прекращения импульса тока через прямые вентили моста

601790

46 включаются прямые управляемые вентили моста 47, и от этого моста через нагрузку 41 тоже слева направо протекает высокочастотный импульс тока по цепи: 80, 47, 82, 41, 80.

Через нагрузку 41 таким образом одновременно протекают в одном .направлении два импульса тока от противофазных моста в. После прекращения протекания импульса тока через, прямые управляемые вентили моста 47 в этой же цепи через встречные вентили моста, Но в обратном направлении, п ротекает второй высокочастотный импульс .за счет частичного разряда коммутирующей емкости 18. Одновременно с этим импульсом, т. е.,после прекращения протекания импульса тока через прямые управляемые вентили моста 47, проводят ток очередные прямые вентили (тиристоры) моста 46. В нагрузке 41 оба импульса протекают справа налево, т. е. снова в обратном направлении. Таким образом, при поочередном отпирании прямых вентилей противофазных мостов через нагрузку протекает симметричный импульсный высокочастотный переменный ток.

При отсутствии в схеме встречных вентилей отличие .в работе схемы будет заключаться лишь в том, что через нагрузку будут поочередно протекать симметричные импульсы тока то от правого, То от левого вентильных мостов. Вторых импульсов не будет, так как отсутствуют встречные вентили, В рассматриваемой схеме ограничен рост напряжения па переменной нагрузке при увеличении величины ее corapoTHaления. Это достигается за счет применения описанного выше обратного вентильного моста. Применение четырех фнльтровых емкостей значительно упрощает устройство узла опраничения выходного напряжения инвертора. Как только напряжение на на грузке (его аплитуда) превысит напряжение на соответствующих фильтровых конденсаторах, так сразу же включаются два диода обратного моста, и дальнейший рост напряжения,на нагрузке прекращается. Так, например, п ри работе прямых

aeHTHлсй моста 46 через нагрузку 41 протекает импульс тока справа налево. Как только амплитудное значение напряжения на нагрузке 41 превысит величину напряжения на емкостях 29 и 81, так сразу же включаются диоды встречного моста (42 и 44). Через эти диоды нагрузка подключается к фильтровым емкостям, а, следовательно, к источнику питания, и .дальнейший рост .напряжения прекращается. Для ограничения тока диодов в цепи сброса имеются дополнительные индуктивности 88 — 86, которые могут быть включены щ последовательно с фильтровыми индуктивностями или последовательно с диодами обратного моста (42 — 45).

Изложенный,при нцип может быть применен в случае ограничения напряжения на нагрузке на уровне питающего напряжения. Схема для этого случая приведена,на фиг. 2. В такой схеме амллитудное значение напряжения на на грузке 48 ограничивается на уровне напряжения на фильтровых конденсаторах 29, 80, которое равно,напряжению источника питания.

Формула изобретения

25,Последовательный BBTQHQMHbIH содержащий две мосто вые инвертирующие ячейки с коммутирующими 1.С-,контуlpBMH в диагоналях, присоединенные к выводам для ,источника .пита ния через дроссе;ги фильтра, имеющие отпайки, конденсаторы фильтра, подключенные одними обкладками,к,выводам постоянного тока указа нных ячеек, а другими обкладками — к выходны м выводам инверTolpB, с которыми соединены выводы перемен35 ного тока обратного вентильного моста, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью ограничения напряжения,на элементах и нвертора, аноды анодной группы и катоды катодной группы обратного моста подключены к отпай40 кам дросселей фильтра.

Источники информации, принятые во внимание,при экспертизе:

1. Беркович Е. И. и,др. Тиристорные преобразователи .высокой частоты. М., изд-во

«Э не ргия», 1973, с. 94, 98.

2. Авторское свидетельство № 4801á5, кл. Н 02 М 7/537, 07.О8.7i2.

601790

Риг / Риг 2

Составитель Г. Вотчицев

Техред И. Рыбкина

Корректор В. Гутман

Редактор В. Фельдман

Заказ II3/208 Изд. № 128 Тираж 892 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»