Последовательный автономный инвер-top

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву е 714599

Союз Советскик

Социапистическик

Республик! >807466 (51)M. Кл.. (22) Заявлено 240578 (21) 2618447/24-07 с присоединением заявки ¹

Н 02 М 7/515

Государственный комитет

СССР но делам изобретений. и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23,0281. Бюллетень N9 7

Дата опубликования описания 2302.81 (53) УДК 621,314. .572 (088. 8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель политехнический институт им. С.М. Кирова (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть испол ьэов ано в качес тве источника питания для злектротермии.

Известен ряд схем автономных rlocледовательных инверторов,. в которых для обеспечения -устойчивой работы на резкопеременную нагруаку используются дополнительные контуры,обеспечивающие сброс избыточной реактивной энергии, запасенной в элементах инвертора.

По основному авт.св. (е 714599 известен последовательный автономный инвертор содержащий связанные со входными выводами через дроссели фильтра тнристорный мост,с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока и две последовательные цепочки, состоящие одна из конденсатора .и дросселя, а втораяиз дросселя с отводом, конденсатора и цепи нагрузки, причем тсчки .соединения дросселя и конденсатора первой цепочки связана с точкой соединения дросселя и конденсатора второй цепочки через диод и с точкой соединения дросселя и цепи нагрузки второй цепочки через дополнительный диод,а между отводом дросселя второй цепочки с анодной группой включен вспомогательный диод (11.

Известному устройству присуще недостаточно эффективное ограничение напряжения на элементах инвертора, что снижает надежность последнего.

Цель изобретения — повышение надежности инвертора.

Поставленная цель достигается тем, что в инверторе между дополнительным диодом и точкой соединения дросселя с целью нагрузки включен дополнительный дроссель, причем

15 точка соединения последнего с дополнительным диодом связана с катодной группой моста через компенсирующий конденсатор,а последовательно с тиристорами моста включены нелинейные

21. дроссели.

На чертеже изображена схема инвертора.

Инвертор содержит мост тиристоров 1-4, последовательно с каждым из которых включен коммутирующий нелинейный дроссель 5-8, а в диагональкоммутирующий конденсатор 9, Параллельно мосту через разделительный конденсатор 10 и коммутирующий дрос30 сель ll включена нагрузка (индуктор) 807466

12 с компенсирующим конденсатором 13, а также контур, состоящий из последовательно соединенных дросселя 14 и конденсатора 15, подключенный через фильтровые дроссели 16 и 17 к источнику питания. К общей точке соединения дросселя 14 и конденсатора 15 подключены катоды диода 18 и дополнительного диода 19, входы которых объединены через коммутирующий дроссель

l1, к отводу которого подключен вспомогательный диод 2((дополнитель!

0 ный дроссель 21, включенный между одним выводом компенсирующего конденсатора 13 и нагрузки 12, вторые выводы которых подсоединены к отрицательному полюсу источника питания. 15

Устройство работает следующим образом.

Схема инвертора работает в двухтактном.режиме, характеризуюцемся поочередной работой пары тиристоров 20 и 4 и 2 и 3 а каждый такт, для удобства аналйза работы инвертора, разбивается на 4 интервала, Первый такт. Интервал I. Управляющими импульсами отпираются тиристо- 5 ры 1,4 и по контурам 9-4-8-13-21-11-20-5-7-9 и 9-4-8-12-11-20-5-1-9 протекает импульс тока перезаряда коммутирующего конденсатора 9. При этом через нагрузку 12 ток протекает снизу вверх. В момент равенства напряжений на части коммутирующего дросселя 11 и на разделительном конденсаторе 10 вспомогательный диод

20 закрывается.

Интервал П. Дальнейший перезаряд коммутирующего конденсатора 9 сопровсждается током контура 10-5-1-9-4-8-.13-21-11-10 и 10-5-1-9-.4-8-12-11-. .-10, протекая через нагрузк„снизу вверх. С переходом тока комму тирую- 40 цего контура через амплитудное значение напряжение на коммутирующем дросселе 21 меняет полярность, и, в момент равенства его сумме падения напряжения на индукторе и Йапряже- 45 ния источника питания, открывается диод18. Ток коммутирующего контура резко спадает до нуля.

Интервал Ill. Избыток реактивной энергии, запасенной ь электромагнитном поле коммутирующего дросселя 11, рассеивается на дополнительном конденсаторе 15 и нагрузке 12, Ток возврата реактивной энергии протекает по контуру 11-18-1 -12-11 и 11-10%5-13-21-11 причем через нагрузку

55 снизу вверх.

Интервал ТУ..Бестоковая пауза моста инвертора, которая длится до включения тиристоров 2 и 3. При этом ток заряда разделительного конденса- d0 тора 18 обеспечивает протекание тока через нагрузку 12 сверху вниз.

Второй такт. Интервал I.Óïðàâëÿþщими импульсами отпираются тиристоры

2 3 и по контуру 9-3-,7-13-21-11 -20- 65 — 6-2-9 и 9-3-7-12-й -20-6-2-9 протекает импульс тока перезаряда коммутирующего конденсатора 9. При этом чс,>ез нагрузку 12 ток протекает снизу вверх. В момент равенства напряжений на части коммутирующего дросселя 11 и разделительного кондени сатора 10 диод 20 закрывается.

Интервал Il. Дальнейший перез аряд коммутирующего конденсатора 9 сопровождается током контура 10-6-2-9-37- 12-11-10 и 10-6-9-3-7-13-21-11-10, протекая через нагрузку снизу вверх.

С переходом тока коммутирующего контура через амплитудное значение напряжение на коммутируюцем дросселе

11 меняет пОлярность, и, в момент равенства его сумме падения напряжения на нагрузке и напряжения источника питания, открывается диод 18, вызывающий резкое спадение тока коммутирующего контура до нуля.

Интервал Й. Избыток реактивной энергии коммутируюцего дросселя 11 рассеивается на дополнительном конденсаторе 15 и нагрузке 12. Ток возврата реактивной энергии протекает по контуру 11-18-15-13-21-11 и 11-18-15-12-11, обходя нагрузку снизу вверх.

Интервал 1У, Бестоковая пауза моста инвертора, которая длится до включения тиристоров 1,4 и одновременный подзаряд разделительного конденсатора 10, обеспечивающий протекание тока через нагрузку 12 сверху вниз.

0 В дальнейшем все описанные электРомагнитные процессы повторяются.

Устойчивая работа инвертора на нагрузки, превышающие по величине некоторую критическую, обеспечивается введением диода 19 и дросселя 21.

Уровень ограничения напряжения на нагрузке 12 определяется разностью напряжений компенсирующего конденсатора 13 и дросселя 21. Как только напряжение компенсирующего конденсатора 13 становится равным напряжению источника питания, до которого заряжен дополнительный конденсатор

15, открывается дроссель 14 и происходит сброс избыточной энергии нагрузки 12, Такой способ ограничения напряжения нагрузки позволяет расширить нагрузочный диапазон инвертора, не ухудшая при этом условий работы силовых вентилей.

Кроме того, для повышения эффективности ограничения перенапряжениЯ на элементах инвертора, работаюцего в Режимах, близких к короткому эаьыканию, коммутирующие дроссели, включенные последовательно с тиристорами, выполнить в виде нелинейных индуктивностей.

807466

Формула изобретения

1б

Составитель Н.Жеребина

Редактор О.Малец Техред Л.Пекарь Корректор Н. Бабинец.Заказ 309/83 Тирам 741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, 3»35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгородр ул.проектная, 4

Последовательный автономный инвертор по авт.св. 9 714599, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повыаения надемностир между дополнительным диодом и точкой соединения дросселя с целью нагрузки включен дополнительный дроссель, причем точка соединения последнего с дополнительным диодом связана с катоцной группой моста через компенсирующий конденсатор, а последовательно с тиристорами моста включены нелинейные дросс ели.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 714599 кл. Н 02 М //515,12.04.78.