Последовательный автономный инвертор

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЁТЕНИЯ

<1 >782097.

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25. 09. 78 (21) 2669634/24-07 (5 f ) M

3 с присоединением заявки Hо

Н 02 М 7/515

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 231180. Бкзллетень Но 43 (53) УДК621.

° 314.572 (088.8) Дата опубликования описания 231180 (72) Авторы В. В. Шипицын, В. И. Лузгин, В. Н. Антонова, . изобретения A. A. Рухман, A. A. новиков, B. A. самородов и A С. Дейнека

P1) Заявитель Гральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М. Кирова (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ NHBEPTOP

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для индукционного нагрева металлов.

Известны схемы последовательных автономных инверторов, в которых коммутирующий конденсатор используется и, как разделительный. В таких схемах, работающих на нагрузку с малым эквцвалентным сопротивлением, напряжения на коммутирующих элементах вырастают 1О до значительных величин. Для ограничения этих напряжений служат встречные вентили, подключенные параллельно прямым вентилям,что обеспечивает устойчивость работы подобных схем при 11 нагрузке, эквивалентное сопротивление которой уменьшается до нуля. (1).

Однако приведенные схемы отличаются громоздкостью и большим количеством вентилей. 20

Наиболее близким к предлагаемому является последовательный автономный . инвертор, содержащий зашунтированные обратными диодами два тиристора, катод каждого из которых подключен к 2$ отрицательному входному выводу через соответствующии фильтровой дроссель, а анод через соответствующие последовательно соединенные коммутирующий и фильтровой дроссели — к 30 положительному входному выводу, причем точки соединения коммутирующих дросселей с фильтровыми дросселями подключены, каждая, к катоду другого тиристора через последовательную цепочку из двух конденсаторов, общая точка которых соединена с соответствующим выходным выводом (21.

Эта схема не обеспечивает ограничения напряжения на ее элементах при малом сопротивлении нагрузки, и при уменьшении нагрузки до холостого хода,время,предоставляемое для восстановления управляемости прямых вентилей в схеме резко падает.

Целью изобретения является повышение надежности.

Поставлечная цель достигается тем, что инвертор снабжен двумя дополнительными конденсаторами и двумя дополнительными последовательными цепочками, каждая из которых состоит из диода и дросселя и включена между первым выходным выводом и точкой соединения соответствующих фильтровых дросселей, подключенной ко второму выходному выводу через дополнительный конденсатор.

На чертеже представлена схема инвестора.

782097

Инвертор содержит тиристоры 1 и

2, обратные диоды 3 и 4, коммутирующие дроссели 5 и 6, коммутирующие конденсаторы 7-10, фильтровые дрос сели 11-15, дополнительные конденсаторы 16 и 17, дополнительные дроссели 18 и 19, диоды 20 и 21 и нагрузку 22.

Схема работает следующим образом.

Пусть открывается растет, 1 и ток проходит по контуру 7-5-1-1022-7, а напряжение на нагрузке 22 растет, и когда оно становйтся больше напряжения иа дополнительном койденсаторе 17, заряженном до полови, ны ЭДС источйика питания, отпирается диод 21 и ток разветвляется по цепи элементов 17-21-19. Когда напряжение на нагрузке прежней полярности становится ниже напряжения на конденсаторе 17, диод 21 запирается, а ток, поддерживаемый в контуре коммутации энергией, запасенной в коммутирующем дросселе 5, перезаряжает конденсаторы 7-10 до обратной полярности и-прекращается. Этим заканчивается формирование одного полупериода выходной частоты. Дальше конденсаторы 7-10 колебательно перезаряжаются по цепи элементов 10-3-5-7 22-10. При этом к тиристору 1 прикладывается обратное напряжение до конца полупериода, а диод 3 отпирается, В этот же момент отпирают тиристор 2, и ток по цепи 9-6-2-8-22-9 проходит в нагрузке согласно с предыдущим током перезаряда. Если напряжение на нагрузке 22 превышает напряжение иа конденсаторе 16, заряженном до половины ЭдС источника питания,, аналогично подключается цепь элементов

20-18-16 ограничения напряжения на нагрузке. В конце этого полупериода. на конденсаторах 7-10 восстанавливается напряжение прежней полярности, а на конденсаторах 8 и 9 — обратной;

Этим заканчивается формирование одного периода выходного напряжения.

Одновременно с началом перезаряда конденсаторов 8 и 9 отпирают тиристор 1 и процесс протекает аналогично, Причем в нагрузке ток прямого вентиля одной группы суммируется с, током обратного диода противофазной группы.

Процесс сброса энергии из нагрузочного контура путем ограничения выходного напряжения на уровне поло5

45.ки-. Труды Уральского политехнического института, сб. 191.

2 ° Бородин И. В. Расчет автономного инвертора.- Труды Уральского политехнического института, сб. 229, с. 99, рис. 1.

40 вины питающего напряжейия обеспечивает необходимое время для восстановления управляемости прямых вентилей в схеме при снижении нагрузки вплоть до холостого хода.В режимах близких: к короткому заьыканию нагрузки, когда ее эквивалентное сопротивление мало, в схеме не наступает раскачка напряжения на ее элементах, что опас но пробоем вентилей или изоляции установленного оборудования. Вследствие этого снижается коэффициент запаса по напряжению, закладываемого при выборе оборудования, на 15-20 %.

Формула изобретения

Последовательный автономный инвертор, содержащий зашунтированные обратными диодами два тиристора, катод каждого из которых подключен к отрицательному входному выводу через соответствующий фильтровой дроссель, а анод через соответствующие последовательно соединенные коммутирующий и фильтровой дроссели -к положительному входному выводу, причем точки соединения коммутирующих дросселей с фильтровыми дросселями подключены, каждая к катоду другого тиристора через последовательную цепочку из двух конденсаторов, .общая точка которых соединена с соответствующим входным выводом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжЕн двумя дополнительными конденсаторами и двумя дополнительными последовательными цепочка- 1 ми, каждая из которых состоит из диода и дросселя и включена между первым выходным выводом и точкой соединения соответствующих фильтровых дросселей, подключенной ко второму выходному выводу через дополнительный конденсатор

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Акодис и др. Преобразователи частоты для широкодиапазонной нагруз782097

Составитель И. Жеребина

Редактор Г. Каналап Техред А.Бабинец КорректорН. Швыдкая

Заказ 8163/70 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ 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