Инвертор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

<щ838968

Ф

1 у г (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 17.09.79 (21) 2819087/24-07 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет

Опубликовано 1506,81 Бюлль®иь 22 (51)M. Кл з

Н 02 М 7/515

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 314..572(088,8) 4вта опубликования описания 150631 (72) Авторы изобретения

И ° Л. Аитов и Ф, Х, Кутдусов

/ .;-"

Р

Уфимский авиационный институт им. Орджон4к щз6 : -

«. (71) Заявитель (54) ИНВЕРТОР

Цель изобретения - .повышение надежности и КПД устройства, равномерное распределение и снижение

20 перенапряжений по тиристорам инвертора при расширении его частотного диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что инвертор, содержащий пад25 ключенные ко входным вывсдам через дроссель фильтра два тиристорных моста, соединенных последовательно между собой через коммутирующие

1дроссели,.и цепочку из двух после311 (повательно соединенных фильтровых

Изобретение относится к преобра зовательной технике и может найти .широкое применение в технике индукционного нагрева.

Известны инверторы, содержащие тиристорные ячейки с нагрузкой, включен ной последов а тельно с к онденсатором, и имеющие ограничение перенапряжений на тиристорах при изменении нагрузки в широких пределах (1) и (2) .

Недостатками указанных инверторов являются наличие значительных перенапряжений на повышенных частотах инвертирования при обрыве тока через отсекающие диоды . Неидентичность параметров отсекающих диодов приводит к неравномерному распределению обратного напряжения на тиристорах инвертора, что значительно снижает- надежность инверторов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является тиристорный инвертор со стабилизирующими диодами, содержащий фильтровую индуктнв ность, тиристорные мосты, соединенные последовательно через коммутирующую индуктивность, нагрузку, включенную .между точкой соединения фильтровых конденсаторов и средней точкой коммутирующих индуктивностей, отсекающие диоды, подключенные одним выводом к общим точкам тиристорных мостов и коммутирующих индуктивностей, а другим — к источнику питания (3) .

Недостатками данного устройства являются значительное увеличение

1О перенапряжений на повышенных часто" тах инвертирования при обрыве

)тока отсекающих диодов и их неравномерное распределение по тиристорам, что значительно снижает на15 дежность инвертора.

838968 конденсаторов, общая точка которых соединена с первым выходным выводом, а точка соединения коммутирующих дросселей - со вторым выходным выводом, а также отсекающие диоды, подключенные одними электродами к одноименным группам тиристорных мостов, соединенным с коммутирующими дросселями, снабжен двумя магнитосвязанными дросселями, одни концы которых соединены с другими электродами отсекающих диодов, а другие их концы подключены к соответствующим концам укаэанной цепочки из двух конденсаторов, что существенно снижает скорость изменения и амплитуду тока через отсекающие диоды, при которых происходит обрыв тока, за счет значительно снижающегося перенапряжения, повышается надежность и КПД устройства.

На чертеже приведена схема предлагаемого инвертора.

Инвертор содержит фильтровую индуктивность 1, тиристорные мосты, состоящие из тиристоров 2- 9 и коммутирующих конденсаторов 10 и 11 в диагоналях мостов, и соединенные последовательно через коммутирующие дроссели 12 и 13 нагрузку 14, подключенную между точкой соединения фильтровых конденсаторов 15 и 16 и общей точкой коммутирующих дросселей 12 и 13, отсекающие диоды

17 и 18, подключенные одним выводом к общим точкам тиристорных мостов и коммутирующих дросселей 12 и 13, B цепи отсекающих диодов 17 и 18 включены магнитосвязанные дроссели

19 и 20, причем одни из их выводов подключены непосредственно к фильтровым конденсаторам.

Работа высокочастотного инвертора в установившемся режиме осуществляется следующим образом.

Вначале подаются импульсы управления на тиристоры 2 и 4 и коммутирующий конденсатор 10, заряженный с указанной на чертеже полярностью, переэаряжается по цепи: коммутирующие конденсатор 10, тиристор 4, коммутирующий дроссель 12, нагрузка 14, конденсатор 15 фильтра, тиристор 2. При напряжении на коммутирующем конденсаторе 10, равном суммарному напряжению источника питания на конденсаторах фильтра

15 и 16, открывается отсекающий диод 17 и эа счет включения магнитосвязанных дросселей 19 и 20 в цепи отсекающих диодов 17 и 18 включается и отсекающий диод 18. Ток через тиристоры 2 и 4 быстро спадает до нуля. Энергия, запасенная в коммутирующем дросселе 12, передается конценсаторам 15 и 16 фильтра..

Включение магнитосвязанных дросселей 19 и 20 в цепи отсекающих диодов 17 и 18 существенно снижает ние магнитосвязанных дросселей 19 и 20 в цепи отсекающих диодов 17 и

18 существенно снижает скорость спадания и амплитуду тока через отсекающие диоды 17 и 18, при ко— торых происходит обрыв тока через диоды 17 и 18. В следующий момент времени подаются импульсы управления на тиристоры 3 и " и процесс повторяется.

Влагодаря включению магнитосвязанных дросселей в цепи отсекающих

4О диодов 17 и 18 уменьшается скорость

di/dt изменения и величина тока через отсекающие диоды, при котором происходит обрыв тока, эа счет чего происходит значительное умень45 шение перенапряжений и их равномерное распределение по тиристорам инвертора. Повышение КПД обеспечивается за счет переда:и энергии коммутирующих дросселей 12 и 13 конденсаторам 15 и 16 фильтра.

Уменьшение перенапряжений происходит также благодаря включению коммутирующих дросселей 12 и 13 параллельно конденсаторам 15 и 16 фильтра при открывании отсекающнх диодов 17

55 и 18.

Формула изобретения

26

25 скорость изменения и амплитуду тока через диоды 17 и 18, при которых происходит обрыв тока, эа счет чего значительно снижаются перенапряжения и происходит их равномерное распределение по тиристорам инвертора.

В следующий момент времени подаются импульсы управления на тиристоры б и 8 и коммутирующий конденсатор 11, заряженный с указанной на чертеже полярностью, перезаряжается по цепи: тиристор 8, конденсатор 16 фильтра, нагрузка 14, коммутирующий дроссель 13, тиристо о.

Ток переэаряда конденсатора 11 про- . текает в нагрузке 14 уже в противоположном направлении. При напряжении на коммутирующем конденсаторе 11, равном суммарному напряжению источника питания на конденсаторах 15 и

16 фильтра, открывается отсекающий диод 18. За счет включения магнитосвязанных дросселей 19 и 20 в цепи отсекающих диодов 17 и 18 включается и отсекающий диод 17. Ток через тиристоры б и 8 быстро спадает до нуля ° Энергия, запасенная в коммутирующем дросселе 13, передается конденсаторам 15 и 16 фильтра. ВключеИнвертор, содержащий подключенные ко входным выводам через дроссель фильтра два тиристорных моста, соединенных последовательно между собой через коммутирующие дроссели, и цепочку из двух последовательно

838968 электродами отсекающих диодов, а другие их концы подключены к соответствующим концам укаэанной цепочки иэ двух конденсаторов.

Составитель И. Жеребина

Редактор M. Келемеш Техред A. Савка Корректор Г. Решетник

Заказ 4469/87 Тираж .730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r..Óæãîðoä, ул.Проектная,4 соединенных фильтровых конденсаторов, общая точка которых соединена с первым выходным выводом, а точка соединения коммутирующих дросселей со вторым выходным выводом, а также отсекающие диоды, подключенные одними электродами к одноименным группам тиристорных мостов, соединенным с коммутирующими дросселями, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и

КПД устройства при расширении частотного диапазона, он снабжен двумя магнитосвязанными дросселями, одни концы которых соединены с другими

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 221839 кл. Н 02 М 5/42, 1966.

2. Авторское свидетельствсФ СССР

М 367510, кл. Н 02 М 5/42, 1973.

3. Минеев В.А. Тиристорный инвертор со стабилизирующими диодами — Электротехн ка, 1974, М 6, с. 22.