Последовательный автономный инвертор

 

Q Q- Ù, ;,С..Д Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советски н

Социалистические

Республик (ii) 7363()5

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено01.08.76 (21 ) 2389012/24-07 с присоединением заявки Ж (23)ПриоритетОпубликовано 25.05.80. Бюллетень Лй 19 (53 ) М. Кл.

Н 02 М 7/515

Гееудерстеееай кемнтет

СССР ао делам нзебретеннй н етнрмтнй (Sa) УД((621. .314 57 (088.8) Дата опубликования описания 30.05.80

N. M. Акодис, В. В. Шяпицын, В. И. Лузгин, В. В. Рудный, А. А. Новиков, А. А. Рухман, Л, Г. Гаев и В. А. Самородов (72) Авторы изобретения

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический

-институт им. С. М. Кирова (7I ) Заявитель (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ABTOH0M HblA ИНВЕРТОР

Изобретение относ1ггся к преобразовательной технике и касается последовательных автономных инверторов. Оно может быть использовано, например, в установках для индукционного нагрева металлов.

Известны автономные последовательные инверторы, содержащие мост силовых тиристоров, коммутирукяцие дроссепи, а также фипьтровые дроссепи и конденсаторы. Дпя ограничения напряжения на эпе ментах инвертора в инверторах используются дополнительные вентили, связывающие. коммутирующие дроссепи с фипьтровыми конденсаторами.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является инвертор, 15 в котором нагрузка включена в диагональ постоянного тока тирясторного моста че рез последовательные фипьтровые конденсаторы и коммутирующие дроссепи, а сбро1 избыточной энергии осуществляется через дополнительные диоды, включенные меясду рипьтровыми конденсаторами и отводами бмоток фипьтровых дроссепей.

В таком инверторе при отпирании очередного вентиля к запирающемуся вентилю прикладывается большое обратное напряжение, равное напряжению на коммутирую-. щем конденсаторе. При этом велики потери в вентилях.

Цепью изобретении является снижение потерь s вентилях.

Это достигается тем, что последовательный автономный инвертор, содержащий мост сиповьес тиристоров, связанный по пепи постоянного тока через фипьтровые дросселя с входными выводами, имеющий фипьтровые конденсаторы, а также два последовательных 1 С-контура, соединенных между собой через цепь нагрузки и подключенных, каждый своей общей гочкой, к соответствующему возвратному диоду, снабжен дополнительными фипьтровыми дроссепями цо числу тиристоров, которые попарно подсоединены к соответст вуюшим выводам постоянного тока моста и включены последовательно с каждым из силовых тиристоров, дополнительными пос736305

20 з педоватепьными 1 С-контурами, так же соединенными между собой через цепь нагрузки, причем конденсаторы каждого из

L С-контуров крайними выводами. подключены к точке соединения соответствующих тиристора и дополнительного дросселя, а свободный электрод каждого возвра тного диода подключен к соответствующей общей точке попарнс -последовательно с оединенных дополнительных фильтровых дросселей, причем упомянутые точки подключены через фильтровые конденсаторы к общим точкам соответствующих противолежащих дополнительных L С-контуров.

Принципиальная электрическая схема предложенного инвертора приведена на чертеже.

Он содержит силовые тиристоры 1-4, коммутирующий KosgeHGBTop 5, коммутирующие дроссели и конденсаторы основных L С-контуров 6-9, коммутирующие дроссепи и конденсаторы дополнительных

Ь С-контуров 11, 12, фильтровые конденсаторы 14, 15, дополнительные фипьтровые дроссепи 16-19, фнльтровые дроссели 20, 21, диоды 22, 23, нагрузку

24.

Инвертор работает следующим образом.

При отпирании в первом такте тиристоров, например 1 и 4, ток протекает по контуру 8-1-5-4-13-11-24-6-8., По нагрузке ток протекает в направлении, показанном стрелкой. В момент отпирания тиристоров 1 и 4 к тиристорам 2 и 3 прикладывается обратное напряжение.

Во второй половине цолупериода тока первого такта напряжение на коммутирующих индуктивностях 6, 11 принимает полярность показанную на чертеже. С момента, когда сумма напряжения на обмотках дросселей 6, 11 превышает напряжение на дополнительном конденсаторе

15, отпирается диод 22 и данные дроссели и нагрузка шунтируются контуром

22-15. При этом прекращается ток по контуру: 8 1-5-4-13-1 1-24-6-8 н протекает ток по контуру 6-22-15-1.1-24-6, причем по нагрузке этот ток протекает в ту же сторону, что и ток моста.

Во втором такте отпираются тиристоры

3 и 2 и ток протекает по контуру: 1 2-3-5-2-9-7-24-10-12. В момент отпирания тиристоров к тяристорам 1 и 4 прикладывается такое же обратное напряжение, как и к тиристорам 3 и 2 в пред,|щгщем такте.

4

Во второй половине попупериода осуществляется сброс реактивной энергии по контуру: 10-14-23-7-24-10. Ток сброса направлен в ту же сторону по нагрузке, что и ток прямых тиристоров моста инвертора.

Таким образом, предпоженныи инвертор позволяет снизить скачок обратного напряжения на тиристорах при отпирании противофазных тиристоров моста инвертора, эффективно ограничить уровень напряжения на элементах инвертора, так как сброс избыточной реактивной энергии осуществляется в цепь нагрузки и дополнительного конденсатора, эаряженно; го до половины питающего напряжения, причем ток сброса по нагрузке протекает в ту же сторону, что и ток тиристоров моста, что снижает уровень высших гармонических составляющих в выходном токе инвертора.

Формула изобретения

Последовательный автономный инвертор, содержащий мост силовых тирист ров, связанный по пепи постоянного тока через фипьтровые дроссели с входными выходами, имеющий фипьтровые конденсаторы, а также два последовательных,Сконтура, соединенных между собой через цепь нагрузки и подключенных каждый своей общей точкой, к соответствующему возвратному диоду, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения потерь в вентилях, он снабжен дополнительными фильтровыми дроссепями,цо числу тиристоров, которые попарно подсоединены к соответствующим выводам постоянного тока моста и включены последовательно с каждым из силовых тиристоров, дополнительными последовательными ЬС-контурами, также соединенными между собой через цепь нагрузки, причем конденсаторы каждого из LC-контуров крайними выводами подключены к точке соединения соответствующих тиристоров и дополнительного дросселя, а свободный электрод каждого возвратного диода подключен к соответствующей точке попарно-последовательно соединенных дополнительных фильтровых дросселей, причем упомянутые точки подключены через фильтровые конденсаторы к общим точкам соответствующих противолежащих дополнительных Ь С-контуров.

21

Составитель А. Сытин

Редактор Е. Кравцова Техред М. Кузьма Корректор Т. Скворцова

Заказ 2443/45 Тираж 783 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раупк:кая наб., д. 4/5

Филиал ППП Патекг, г. Ужгород, ул. Проектная, 4