Последовательный автономный инвертор

 

1111 6l3463

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналистнческнх

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 03.10.75 (21) 2177601/24-07 (51) М, Кл."- Н 02М 7, 515 с присоединением заявки М

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень М 24 (45) Дата опубликования описания 29.06.78 (53) УДК 621.314.57 (088.8) по .делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

И. Л. Аитов (71) Заявитель

Уфимский авиационный институт имени Орджоникидзе (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ И Н ВЕРТОР

Изобретение относится к устройствам преобразования постоянного тока в переменный ток, в частности для индукционного нагрева м ет алл ов.

Известные схемы многомостовых последовательных инверторов i(1 — 31 имеют ограниченный диапазон частот на выходе при глубоком регулировании напряжения.

Цель изобретения — расширение частотного диапазона.

Это достигается тем, что общие аноды двух мостов, связанных со средней точкой нагрузки, подключены к выводу для положительного зажима источника питания.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема инвертора.

Он состоит из четырех мостов, каждый из которых содержит тиристоры 1 — 4, встречные диоды 5 — 8, коммутирующий конденсатор 9, коммутирующий дросссль 10. Нагрузка 11 включена между анодными зажимами двух крайних мостов.

Питание осуществляется от одного источника через входной дроссель 12 и питающие диоды 13.

На фиг. 2 приведены диаграммы управляющих импульсов i;, токов „ i„„,, 4, протекающих через тиристоры, встречные диоды и нагрузку. На фиг. 1 указаны номера мостов: 14, 15, 16, 17, тиристоры и встречные диоды которых включаются в данный момент времени.

На фиг. 3 изображена схема пнвертора, состоящая пз четырех мостов и входного дросселя 12, выполненного из двух половинок.

Обозначения те же, что и на фпг. 1.

Рассмотрим работу инвертора в установившемся режиме.

В момент времени f, включаются тпрпсторы 1, 3 мостов 14 и 16 и начинается колеба10 тельный псрезаряд коммутирующих конденсаторов 9 мостов 14, 16 и разряд коммутирующих конденсаторов 9 мостов 15, 17.

Перезаряд конденсатора 9 моста 14 и разряд конденсатора 9 моста 15 происходит то15 ком 1» по замкнутому контуру, который составляется через тиристоры 1, 3, дроссель 10 моста 14, левую половину нагрузки 11, встречные диоды 6, 8 и дроссель 10 моста 15. Так жс протекает колсбательпый процесс в мос20 тах 16 и 17, причем ток i» идет по правой половине нагрузки 11 в том же направлении, что и ток мостов 14, 15.

Ток нагрузки 1» складывается пз тока протекающего через тирпсторы, и тока !, 25 проходящего через встречные диоды ннвертора.

Кривые токов 4, i-, 4 приведены на фиг. 2.

После разряда коммутирующего конденсатора 9 мостов 15, 17 встречные диоды б. 8 вы50 ключаются и с этого момента в течение вре613463 мени /„(фиг. 2) через тиристоры 1, 3 и коммутирующие цепи мостов 14, 16 продолжает протекать некоторый ток 1, равный половине входного тока Iq инвертора.

В следующий момент времени t> включаются тиристоры 1, 3 мостов 15, 17 и одновременно еще проводят ток тиристоры 1, 3 мостов 14, 16. Токи этих мостов в течение времени, определяемого углом коммутации у, направлены встречно, и когда они становятся равнь,ми, выключаются тиристоры 1, 3 мостов

14, 16 и включаются их встречные диоды 5, 7.

При этом ток нагрузки протекает в обратном направлении.

В следующие моменты времени t> и t.«, соответственно включаются тиристоры 2, 4 мостов 14, 16 и 2, 4 мостов 15, 17. При этом ход процесса в указанных интервалах времени аналогичен описанному.

На этом заканчигается полный цикл работы вентилей инвертора, после чего процесс повторяется снова.

Таким образом, в течение полного цикла работы инвертора через нагрузку протекает переменный ток, который имеет удвоенную частоту по сравнению с частотой работы тиристоров и встречных диодов.

Регулирование мощности (напряжения) осуществляется от 0 до 100 /о путем сдвига фазы управляющих импульсов, подаваемых на тиристоры мостов 16, 17 относительно мостов 14, 15, на угол от 0 до 180 эл. град.

В результате напряжение на нагрузке, представляющее геометрическую сумму напряжений на левой и правой половинах нагрузки, изменяется от номинального значения до нуля.

На фиг. 3 изображен другой вариант схемы предлагаемого инвертора. Принцип действия его такой же, как и инвертора, изображенного на фиг. 1, но в отличие от него общие точки двух групп мостов, присоединенных к разным половинам нагрузки, подключены к концам секционированного дросселя, причем средняя точка его присоединена к минусовой клемме источника питания.

Благодаря такому включению инверторных мостов при питании от одного источника время /„ предоставляемое на восстановление управляемости тиристоров, остается постоянным для тиристоров всех мостов во всем диапазоне регулирования. Токи, протекающие через

10 тиристоры, встречные диоды и напряжение на них также постоянны во всем диапазоне регулирования и определяются лишь величиной сопротивления нагрузки. Это позволяет упростить и повысить надежность инвертора при

15 глубоком регулировании мощности.

Формула изобретения

Последовательный автономный инвертор, 20 содержащий четыре однофазных вентильных моста с коммутирующими LC-контурами в диагоналях переменного тока, причем с выводo!vl для отрицательного зажима источника питания попарно связаны катоды первого и

25 второго, третьего и четвертого мостов, а цепь нагрузки, имеющая среднюю точку, связанную с выводом для положительного зажима источника питания, подключена между анодными зажимами первого и четвертого мостов, 30 отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, общие аноды указанных второго и третьего мостов-подключены к выводу для положительного зажима источника питания.

35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 399038, кл.

Н 02М 7/515, 03.02.71.

2. Авторское свидетельство М 486439, кл.

4P H 02М 7/515, 19.03.73.

3. Заявка № 1985342, кл. Н 02М 7/515, 1974, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

613463 ь 11

Состав((тел(з Г. Вотчицев

Tcxpe;I, А. Камв(шникова Корректор Л. Брахнина

Гсдактор И. Грузова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1139/18 Ивд. ¹ 510 Тираж 892

1-1ПО Государстве(шого комитета Совета Министров СССР

IIo дслам изобретений и открытий

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