Последовательный инвертор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Се4ез Советскик

Социалистических !

Республик (11)838965 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 270679 (21) 2785814/24-07 с присоединением заявки Ho— (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.81, Бюллетень Ис) 22

Дата опубликования описания 150681 (51)М. Кл.з

Н 02 М 7/515

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621.З14 °

572 (088 8) (72) Авторы изобретения

В.Ф. Сидякин и A.È. Швоев

/ с у С (Севастопольский приборостроительный институт (71) Заявитель (54 ) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ HHBEP TOP

Изобретение относится к электро= технике, например к силовым полупроводниковым (ионным) преобразователям постоянного напряжения в переменное, и применяется в качестве источников напряжения (тока) повыщенной частоты н различных отраслях народного хозяйства для питания установок высокочастотной сварки, индукционного нагрева, звуковых излучателей и т.д, Известны различные типы последовательных инверторов, содержащие тиристоры, коммутирующие конденсаторы, дроссель, нагрузку, 15 в которых постоянное напряжение преобразуется в переменное путем перезарядки конденсаторов, соединенных последовательно с нагрузкой (1), 20

Основными недостатками укаэанных схем последовательных инверторон являются отсутствие стабилизации режима работы и невозможность работы в режиме короткого замыкания, 25

Известен также инвертор, содержащий подключенные ко входным выводам цепочку из двух последовательно соединенных конденсаторов и последовательную цепочку из двух тнрис- 30 торов и двух обмоток дросселя, общая точка которых связана через первичную обмотку трансформатора с общей точкой конденсаторов, причем вторичная обмотка трансформатора соединена с выходными выводами, и дополнительную обмотку дросселя, включенную на входные выводы через. встречный диод (2).

Наиболее близким к предлагаемому является инвертор, содержащий подключенные ко входным выводам цепочку из двух последовательно соединенных конденсаторов и последовательную цепочку из двух тиристоров и двух обмоток дросселя, общая точка которых соединена с общей точкой конденсаторов через первичную обмотку выходного трансформатора, три дополнительные обмотки которого соединены последовательно и подключены общими выводами через диоды ко входным выводам, а крайними выводами через тиристоры— к положительному входному выводу,причем параллельно входным выводам подключена цепочка из обратного диода и дополнительной обмотки дросселя ГЗз.

Недостатком инвертора является невозможность работы при с4противле838965 формула изобретения

55 нии нагрузки. близким к нулю и нулевом, Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей. цель достигается тем, что в после. довательном инверторе содержащем, подключенные.к< входным выводам цепочку из двух последовательно сое- . диненных конденсаторов, последовательную цепочку из двух тиристоров и двух. обмоток дросселя, общая точка кото1рых соединена с общей точкой кон- 1О денсаторов через первичную обмотку выходного трансформатора, причем две дополнительные обмотки трансформатора одними концами подключены к положительному входному выводу 1$ через дополнительные тиристоры, а вторыми связаны с отрицательным входным выводом, соединенным с одним концом,цополнительной обмотки дросселя, его второй конец соединен с укаэанными вторыми концами дополнительных обмоток трансформатора.

На чертеже показана схема предлагаемого инвертора;

Схема содержит два основных тиристора 1 и 2, конденсаторы 3 и 4> дроссель 5, имеющий две основйые обмотки 6 и 7 и дополнительную обмотку 8, выходной трансформатор

9, имеющий четыре обмотки — первичную 10, выходную 11 и две допол- ЗО нительные 12 и 13, дополнительные тиристоры 14 и 15. Схема питается с выводов 16 и 17 постоянного напряжения. Управление дополнительными тиристорами 14 и 15 произво- 35 дится системой автоматического регулирования 18, Последовательный инвертор работает слецующим образом.

Поочередное открытие тиристоров 4g

1 и 2 осуществляет перезарядку конденсаторов 3 и 4. Ток перезарядки конденсаторов зависит оТ величины их емкости, частоты и диапазона изменения на них напряжения.

При открытом тиристоре 1 напряжение на конденсаторе 3 пропорционально напряжению на двух последовательно соединенных обмотках 8 и 12 и когда это напряжение достигает определенного уровня, напряжение на тиристоре 14 становится положительным. Открытие тиристора 14 вызывает эапирание тиристора 1, при этом ток с обмотки 6 дросселя и обмотки 10 трансформатора переходит на обмотку 8 дросселя и обмотку 12 трансформатора. Перезарядка конденсаторов прекращается, ток в нагрузке поддерживается sa счет 60 убыли энергии, накопленной в дросселе, TOK дросселя (потокосцепление) уменьшается, причем в устано,вившемся режиме потокосцепление дросселя к концу полупериода 65 имеет то же значение, что и в его начале.

При постоянстве числа витков обмоток дросселя и трансформатора и величины. емкости конденсатора

3. и 4 ток перезарядки конденсаторов, а следовательно, и ток наГруэки зависит от диапазона изменения на них напряжения, которое можно изменять в определенном диапазоне путем изменения угла включения тиристоров 14 и 15.

Предлагаемый последовательный инвертор регулирует или стабилизирует выходной ток независимо от величины нагрузки, в том числе и в режимах, близких к короткому замыканию. Это позволяет применять статические преобразователи, изготовленные на базе предлагаемого последовательного инвертора, для целей сварки, осуществлять при этом регулирование величины выходного тока без применения балластных сопротивлений,что существенно повышает КПД процесса.

Предлагаемое изменение в рекуперационной системе может быть применено и в других типах последовательных инверторов,. например мостовых.

Последовательный инвертор, содержащий подключенные Ко входным выводам цепочку. иэ двух последовательно соединенных конденсаторов и последовательную цепочку из двух тиристоров и двух обмоток дросселя, об щая точка которых соединена с.общей точкой конденсаторов через первичную обмотку выходного трансформатора, причем две дополнительные: обмотки трансформатора одними концами подключены к положительному входному выводу через дополнительные тиристоры, а вторыми связаны с отрицательным входным выводом, соединенным с одним концом дополнительной обмотки дросселя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, второй конец дополнительной обмотки дросселя соединен с укаэанными вторыми ,концами дополнительных обмоток транс.форматора.

Источники информации принятые во внимание"при экспертизе

1. Бедфорд Б. и Хофт P..Tåoðèÿ автономных инверторов. Энергия, 1969, с . 67 рис . 3-5, с . 71, рис . 39.

2. Чиженко И.N. и др. Основы преобразовательной.техники, М,, Высшая школа, 1974, с. 262, рис.8-325.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2633150/07,, кл. Н 02 М 7/515, 1978.

Составитель И. Жеребина

Редактор М. Келемеш Техред: С.Мигунова корректор 1"° . Решетник.

Ф

Заказ 44б9/87

Тираж 730 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул..Проектная, 4