Статический преобразователь постоянного напряжения в переменное

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (6)) ДОполнительное к авт. свид-ву— (22) ЗаявлЕно 19.04.76 (21) 23з0020/24-07

Союз Советскии

Социалистичесниа

Республик

«i> 678615

Д

: «d, (51) М. Кл.

Н 02 М 7/515 с присоединением заявки №вЂ”

Гкударствеины1 «еметет

СССР ео делам изобретений и еткрытий (23) Приоритет—

Опубликовано 05.08.79. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 05.08.79 (53) УДК 621.314.

5 72 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Казанцев, В. В. Карташев, P Н. Киямов и А. В. Старцев

Уфимский авиационный институт имени Орджоникидзе (71) Заявитель (54) СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности, к автономным инверторам, и может быть использовано в тиристорных преобразователях, например, для индукционного нагрева металлов.

Известны статические преобразователи, выполненные на базе автономных последовательных инверторов.

Один из известных преобразователей выполнен по однофазной мостовой схеме с входным дросселем на тиристорах шунтированных обрат. ными диодами, причем коммутирующий контур иэ дросселя и конденсатора включен в диагональ переменного тока моста, а нагрузка — через разделительный конденсатор в диагональ постоянного тока моста (1) . В таком инверторе при изменении сопротивления нагрузки изменяется время, предоставляемое тиристорам для восстановления запирающих свойств, а также время бестоковой паузы, что приводит к снижению надежности и КПЯ инвертора.

Второй из известных преобразователей также выполнен в виде моста из тиристоров с нагрузкой, включенной через разделительный конденсатор в диагональ постоянного тока, но для улучшения гармоничного состава параллельно нагрузке включен LC-контур (2).

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является статический преобразователь на тиристорах, выполненный в виде мостового последовательного инвертора с коммутирующим контуром в диагонали переменного тока моста, и нагрузкой, включенной через разделительный конденсатор в диагональ постоянного тока моста, содержащий кроме того датчики тока тиристоров и диодов, систему регулирования частоты инвертора и систему управления инвертором (3).

Недостатком зтого преобразователя является изменение частоты выходного тока при изменении нагрузки, что приводит к снижению КПД преобразователя при изменении параметров нагрузки.

Цель изобретения — повышение КПД инвертора и получение постоянной частоты выходного

1 тока.

Поставленная цель достигается тем, что в ста. тическом преобразователе, выполненном на ба678615

3 зе автономного последовательного ишзертора по мостовой схеме с входным дросселем на тиристорах, шунтироюнных обратными диодами, содержащем коммутирующий контур, состояший из последовательно соединенных конденсатора

5 и дросселя, включенный в диагональ переменного тока моста, разделительный конденсатор для подключения нагрузки в диагональ постоянного тока моста, датчик тока в цепи обратных диодов, и систему управления инвертором, дроссель о коммутирующего контура выполнен на ферромагнитном сердечнике с дополнительной обмоткой полмагничивания, а также дополнительно введена система регулирования времени бестоковой паузы, состояшая из порогового элемента, триг- 15 гера, интегрируюшей цепи, сумматора и усилителя мошности, причем выход датчика тока соеди нен с входом порогового элемента, выход порогового элемента соединен с одним из входов триггера, другой вход которого соединен с сис- 2о темой управления инвертора, выход триггера че рез интегрирующую цепь соединен с одним входом сумматора, другой вход которого соединен с истоЧником сигнала задания, а выход сумматора через усилитель мощности связан с обмоткой подмагничивания дросселя.

При изменении сопротивления нагрузки система регулирования изменяет ток подмагничивания и, тем самым, индуктивность дросселя таким образом, что длительность бестоковой паузы оста-ЗО ется постоянной.

На чертеже представлена принципиальная элек. трическая схема статического преобразователя.

Статический преобразователь содержит тиристоры 1, шунтированные обратными дирдами 2, ком-3s мутирующий контур, состоящий из конденсатора

3 и дросселя 4 с обмотками рабочей 5 и подмагничивания 6, дроссель 7 в цепи постоянного тока, нагрузку 8, ключеннуюв в диагональ постоянного тока через разделительный конденсатор 9, дат- ЛО чик тока (шунт) 10 в цепи обратного диода, пороговый элемент 11, дифференцирующую цепь

12, триггер 13, интегрирующую цепь 14, суммаTop 15 и усилитель мощности 16.

При работе инвертора поочередно отпираются 45 пары тиристоров противолежащих плеч моста, при этом в начале каждого полупериода ток проводят тиристоры, в конце — диоды. Пороговый элемент преобразует выходной сигнал датчика тока, пропорциональный току диода, в прямо- SO угльный импульс с длительностью, равной длительности интервала проводимости диода.

Задним фронтом этого импульса триггер переключается в нулевое состояние. Интегрирующая цепь выделяет среднее значение выходного íà- 55 пряжения m.repa, линейно зависящее от времени бестоковой паузы. Разность этого напряжения, и напряження задания поступает на вход усили1еля мощности, управляющего током подмагничивания дросселя.

При изменении сопротивления нагрузки преобразователя происходит изменение тока подмагничивания дросселя и, следовательно, его индук тивности, таким образом, что время бестоковой паузы остается постоянным при неизменной частоте выходного тока.

Формула изобретения

Статический преобразователь постоянного напряжения в переменное, выполненный на базе автономного мостового последовательного инвертора со входным дросселем на тиристорах, шунтированных обратными диодами, содержащего коммутирующий контур, состоящий из последовательно соединенных конденсатора и дросселя, включенный в диагональ переменного тока инверторного моста, разделительный конденсатор для подключения нагрузки в диагональ постоянного тока инверторного моста, датчик тока в цепи обратных диодов, и систему управления инвертором, имеющую блок задания, от лича ю щийс тем, что, с целью повышения КПД и получения постоянной частоты выходного тока, дроссель коммутирующего контура выполнен на ферромагнитном сердечнике с дополнительной обмоткой подмагничивания, а преобразователь снабжен блоком регулирования длительности бестоковой паузы, состоящим иэ порогового элемента, дифференцирующей цепи, триггера, интегрирующей цепи, сумматора и усилителя мощности, причем выход датчика тока соединен со входом порогового элемента, выход порогового элемента через дифференцирующую цепь соединен с одним из входов триггера, другой вход которого соединен с системой управления инвертора, выход триггера через интегрирующую цепь соединен с одним входом сумматора, другой вход которого соединен: > с блоком - задания, а выход сумматора через усилитель мощности связан с обмоткой подмагничивания дросселя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР hl 235177, кл. Н 02 М 7/48, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР И 463211, кл. Н 02 М 7/537, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР Р 506104, кл. H 02 М 7/48, 1975.

678615

0m Cg

Составитель А. Сытин

Техред И.Астапош

« оРРектор М. Внгула

Редактор Л. Зубов

Заказ 4576/45

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная. 4

Тираж 857 Подписное

Ц11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5