Автономный последовательный инвертор

 

< 752696

Союз Советскик .Социвлистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.09,78 (21) 2661806/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5l )М. Кл.

Н 02 М 7/515

Гооударстееииый KDIHHTBT оо делан иаебоетеиий и открытий

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень ¹ 28 (53) УД К 621. 314. . 57 2 (088.8) Дата опубликования описания 31.07.80

B. В. Шипицьтн, А. А. Новиков, А. А. Рухмаи, В. И. Лузгин и B. В. Рудный (72) Авторы изобретения

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт имени С. М. Кирова (71) Заявитель (54) АВТОНОМНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике.

Известен ряд схем одномостовых инверторов,. в которых сброс избыточной реактивной энергии осуществляется посредст. вом вентилей встречно-параллельного вклю5 чения (1, С применением управляемых встречнопараллельных вентилей во время бестоковой паузы к прямым вентилям приклады1О вается большое обратное напряжение. При отпирании встречных вентилей это напряжение становится очень малым по величине. Время работы встречных вентйлей составляет большую часть времени, пре15 доставляемого для восстановления управляемости, что ограничивает частотный . диапазон данной схемы.

Известны схемы инверторов с рекуперацией энергии, запасенной коммутируюшими индуктивностями в фильтровые конденсаторы, заряженные до напряжения пи,тания ) 2) и 31.

Однако ограничение напряжения на элементах схемы недостаточно и сохраняется значительная зависимость его от величины и характера нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому является инвертор, содержащий подключенные ко входу через пары фильтровых дросселей тиристорный мост с узлом коммутации и последовательиую цепь, состоящую из основных фильтровых конденсаторов коммутирующего дросселя и выходных выводов, дополнительные фильтровые конденсаторы подключены K общей точке соответствующей пары фильтровых дросселей последовательно с основными, и диоды, соединяющие указанные обшие точки конденсаторов с соответствующими обшими точками пар дросселей 41.

Это схема, в которой ограничение напряжения на коммутируюшей индуктивности происходит на уровне половины напряжения на элементах схемы.

Недостаток схемы заключается в том, что в ней осуществляется. ограничение на75 696 а диод 23 ограничения напряжения на нагрузке и фильтровые дроссели 24-27, Инвертор работает следующим образом.

При отпирании в первом такте тиристоров 1 и 4 ток протекает по контуру 15-9-8-4-13-11-10-12-1. Во второй части полупериода протекания тока, когда напряжение на коммутирующем дросселе

10 принимает полярность, противоположную показанной на чертеже, и становится равным напряжению на конденсаторах 14 и

15 открываются диоды 20 и 21 и ток течет по контуру 10-16-20-14-11-10 и 10-15-21-18-11-10. При этом ток через мост быстро прекращается и перезаряд конденсатора 9 ограничивается на заданном уровне. Запас энергии в дрооселе 10 расходуется в нагрузке и на подзаряд конденсаторов 14 и 15.

При открывании во втором такте вентилей 2 и 3 ток протекает по контуру 26-9-7-3-13-.11-10-12-2, Далее процессы в инверторе протекают аналогично предыдущему такту, Если напряжение на нагрузке имеет полярность, укаэанную на чертеже, а его текущее значение оказывается больше напряжения на конденсаторе 14, открывается ся вентиль 22 и течет ток ограничения напряжения на нагрузке по контуру 11l7-22-14-1 1, который прекращается когда укаэанные условия перестают выпол- няться. При протовоположной полярности напряжения на нагрузке, когда величина его превосходит напряжение на конденсаторе 13, открывается вентиль 23 и те чет ток ограничения напряжения на нагруже по контуру 11-13-19-23-11, который прекращается в случае прекращения выполнения указанных условий, Таким образом, в схем е имеется двухстороннее ограничение напряжения на нагрузке, что более эффективно по сравнению с известным и позволяет расширять номенклатуру нагрузок, при условии устойчивой работы инвертора, т. е, более широко применять статические преобразователи частоты в народном хозяйстве, 3 2 пряжения на нагрузке только в положительный полупериод, что обеспечивает устойчивую работу инвертора лишь при высокодобротном нагруэочном контуре и не обеспечивает устойчивой работы при нижой добротности нагрузочного контура (а низкодобротная нагрузка встречается в ряде электрических установок), что снижает надежность работы преобразовательной установки. 10

Иель изобретения — повышение надежности инвертора.

Указанная цель достигается тем, что инвертор, содержащий связанные со входными выводами через пары фильтровых дросселей тиристорный мост с узлом коммутации и последовательную цепочку из двух основных фильтровых конденсаторов, коммутирующего дросселя и выходных выводов, два дополнительных фильтровых

20 конденсатора, каждый из которых подключен к общей точке соответствующей пары дросселей последовательно с основным фильтровым конденсатором, диоды, включенные каждый между общей точкой

25 пары дросселей и точкой соединения основного и дополнительного фильтровых конденсаторов, дополнительный вентиль, анод которого подключен к точке соединения

50 коммутирующего дросселя с одним из выходных выводов, а катод связан с филь ровыми дросселями, подключенными к положительному входному выводу, снабжен дополнительными дросселями и вспомо35 гательной цепочкой из диода и дросселя, включенной между точкой соединения коммутирующего дросселя с одним из выход— ных выводов и катодной группой моста, в качестве дополнительного вентиля использован диод, катод которого соединен с об

40 щей точкой пары дросселей, а дополнительные дроссели включены последовательно с каждым диодом.

На чертеже представлена схема инвертора, Инвертор содержит тиристоры 1-4 моста инвертора, дроссели 5-8, коммутирующий конденсатор 9, коммутирующий дроссель 10, нагружу 11, основные фильтровые конденсаторы 12 и 13, дополнительные фильтровые конденсаторы 14 и 15, дополнительные дроссели 16-18, вспомогательный дроссель 19, диоды 20 и 21. цепей рекуперации энергии, запасенной в коммутирующих элементах, дополнительный диод 22 ограничения на- . пряжения на нагрузке, вспомогательный

Так как сброс излишней электромагнитной энергии с коммутирующего дросселя осуществляется через нагрузку, то улучшается использование оборудования инвертора, Вместе с тем схема содержит меньшее количество элементов, что делает инвертор более надежным в работе и снижает стоимость устанавливаемого оборудования.- на 10-124.

5 75269 формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 270870, кл. Н 02 Р 13/18, 1968.

2, Густин Л. И., Исхаков И. P., Старцев О.А. Новая схема тиристорного инвертора с рекуперацией энергии. Сборник

"ЧЪ ристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева металлов, Уфа, %6, 1976, с. 8-12, 3, Авторское свидетельство СССР

hh 425284, кл. Н 02 М 5/42, 1071.

4, Авторское свидетельство СССР

¹ 610266, кл. Н 02 М 7/515, 1976.. Автономный последовательный инвертор, содержащий связанные со входными выводами через пары фильтровых дросселей тиристорный мост с узлом коммутации и последовательную цепочку из двух основных фильтровых конденсаторов, коммутирующего дросселя и выходных выводов, два дополнительных фильтровых кондея- О сатора, каждый из которых подключен к общей точке соответствующей пары филыровых дросселей последовательно с основным фильтровым конденсатором, диоды, включенные каждый между обшей точкой пары дросселей и точкой соединения ооновного и дополнительного фильтровых конденсаторов, дополнительный вентиль, ансд которого подключен к точке соединения ком мутирую ш его дросселя с одним из щ выходных выводов, а катод связан с фнльтровыми дросселями, подключенными к положительному входному выводу, о т— л и ч а ю ш н и с я тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен до6 б полннтельными дросселями и вспомогательной цепочкой из диода и дросселя, включенной между точкой соединения коммутирующегр дросселя с одним из выходных выводов и катодной группой моста, в качестве дополнительного вентиля использован диод, катод которого соединен с обшей точкой пары дросселей, а дополHHTBJIbHbIo дроссели включены последомтельно с каждым диодом.

7 52696

Составитель И. Жеребина

Твхред Х Барадтлииа Корректор Ю. Макаренко

Редактор Е. Дорошенко

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. аказ 47 60/1 6 Тираж 783 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 Москва — 5 а с аб 4