Последовательный автономный инвертор

 

(11), .

Союз Соватскмх

Соцмалмстнческих

Республик

О П И С4Р - И" М "Е"

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.10,77 (21) 2535060/24-07 с присоединением заявки №2536010/07 (23) Приоритет Опубликовано 05,08 79.Бюллетень № 29

Лата опубликования описания 08.08.79 (5l) М. Кл

Н 02 М 7/515

Государственный нюмнтет

СССР по делам нзобретеннй и открытнй (53) УЛК621.314..57 (088.8 ) В. B Шипицын, А. А. Рухман, А. А, Новиков, В. Н. Антонова и В. А. Самородов (72) Авторы изобретения

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М, Кирова (71) Заявитель (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЬ!Й HHBEFTOP

Изобретение относится к преобразова- тельной технике, а именно, к последовательным инверторам, и может быть использовано, например, в установках для индукционного нагрева металлов.

Известны автономные последовательные 5 инверторы, содержашие два вентильных моста, включенных по постоянному току параллельно 111, Наиболее близким по технической суш- 10 рости к предложенному изобретению явля ется последовательный автономный инвер- тор, содержащий две группы вентильных мостов, причем в каждой группе мосты включены параллельно по постоянному то15 ку, а сами группы также соединены параллельно (2 ).

Однако B таком инверторе при изменении тока нагрузки в широком диапазоне

20 также изменяется и величина напряжения на,вентилях. В режимах, близких к короткому замыканию нагрузки, напряжения на вентилях сушественно возрастают.

Uenb настояшего изобретения — ограничение напряжений на вентилях и расширение диапазона изменения гока нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в последовательном автономном инверторе, содержашем два вентильных моста, в цепи постоянного тока каждого иэ которых последовательно включены коммутируюший и фильтровый дроссели, а также фильгровые конденсаторы, включенные между точками соединения соответствуюших коммутируюшего и фильтрового дросселвй и выходными выводами, коммугируюшие дросселя выполнены двухобмоточными, причем один из выводов вторичной обмотки каждого коммутирующего дросселя одного моста подключен через дополнительный диод, включенный в прямом направлении, к точке соединения фильтровых дросселя и конденсатора другого моста, а другой связан с соответствуюшим выходным выводом.

Принципиальная электрическая схема яоследовательного автономного инвертора

678618 приведена на фиг. 1. Инвертор содержит ° силовые вентили мостов 1-8, коммутирующие конденсаторы 9 10, первичные обмотки коммутирующих дросселей 11 12, анодные дроссели 13-20, фильтровые кон- g денсаторы 21-22, фильтровые дроссели

23-24, дополнительные диоды 25-26, диоды сброса 27 28, нагрузку 29, вторич ные обмотки коммутирующих дросселей

30»3 1. 0

Инвертор работает следующим образом.

При отпирании вентилей 1 и 4 левого вентильного моста ток вначале протекает по двум контурам 9 - 4 - 16 - 29- 21» 11 - 13 - 1 - 9 и 9 - 4 - 16»1

29 27 - 11 -. 13 1 - 9. Затем, когда напряжение на коммутирующем дроо селе 11 начинает уменьшаться, диод 27 запирается и ток по контуру 9 — 4 » 1629 27 11 - 13 - 1 - 9 прекраша 20 ется. Йалее, когда напряжение на коммутирующем дросселе 11, а. следовательно, и на его вторичной обмотке 30 изменит знак, откроется диод 25, и ток будет протекать по контуру 30 25 22 - 29 - 30.

Таким образом формируется один период выходного напряжения на нагрузке 29.

При отпирании вентилей 5 и 8 правого вентильного моста ток вначале также про текает по двум контурам 10» 8 - 20 .

29 .- 22 - 12 17 - 5 - 10 и 10

-8-20,«29-28 -12-17-5»10

Затем, когда .напряжение на коммутирую» щем дросселе 12 начинает уменьшаться, диод 28 запирается и ток по контуру 10»З5

- 8 « 20 - 29 28 - 12 17 5 »

- 10 прекрашается.,Палее, когда напряжение на коммутирующем дросселе 12, а, следовательно, и на его вторичной обмот

40 ке 31 изменит знак, откроется диод 26, и ток будет протекать по контуру: 3126 - 21 29 - 31. Таким образом формируется второй период выходного на пряжения на нагрузке 29.

При отпирании вентилей 2 и 3, а за45 тем 6 и 7, процессы аналогичны рассмот ренным, при атом формируются третий и четвертый полупериоды напряжения на на грузке 29, а затем вновь отпираются вен50 тили 1 и 2 и тд.

На фиг. 2 приведен вариант инвертора, отличающийся местом подключения нагруз4 ки. В предлагаемом инверторе протекание тока вначале через диоды 27 (или 28), а затем через диоды 25 (или 26) ноево» ляет эффективно ограничить напряжение на коммутирующем конденсаторе 9 (или 10).

Кроме того, в течение всего периода вы ходкого напряжения ток, обусловленный наличием встречных диодов 25, 26, 27 и 28, протекает через нагрузку, выделяя в ней полезную мощность, что повышает эффективность использования всего оборудования инвертора.

Таким образом, использование дополнительных вторичных обмоток коммутирующих дросселей и дополнительных. диодов позволяет ограничить напряжения на вентилях и расширить диапазон применения тока нагрузки.

Формула изобретен ия

Последовательный автономный инвертор, содержащий два вентильных моста, в цепи постоянного тока каждого из которых последовательно включены коммутирующий и фильтровый дроссели, а также фильтровые конденсаторы, включенные между точ

KBMH соединения соответствующих коммутирующего и фильтрового дросселей и выходными выводами, о т л .и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью ограничения напряжения на вентилях и расщиренчя диапаэо на изменения тока нагрузки, в нем ком: мутирую.цие дроссели выполнены двуха6моточными, причем один из выводов вторичной обмотки каждого коммутирующего дросселя одного моста подключен через дополнительный диод, включенный в прямом направлении, к точке соединения фильт ровых дросселя и конденсатора другого моста, а другой - связан с соответствующим выходным выводом.

Источники информации, принятые Во внимание цри акспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

J4 547948, кл. Н 02 М 7/515, 24,12.73.

2. Авторское свидетельство СССР

Мю 486439, кл. Н 02 N 7/537, 10.09.71.

678618

Ри. 1

Составитель А. Сытин

Редактор,В. Зубов Техред М. Петко Корректор, А. Власенко .З ЕЮВ=НЬ М Ъ З ЕЕВИЧ ".айЮаСЫЮЮюВ

Заказ 4577/46 Тираж 857 Пошшсное

UHHH11H Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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