Последовательный автономный инвертор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()936297 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 030480 (21) 2904264/24-07 с присоединением заявки № (23)Приоритет „

Опубликовано 15.06.82. Бюллетень №22

Дата опубликования описания 15, 06 . 82 (51}M. Кл.

Н 02 И 7/515

9куавраваива каинтвт

СССР во делан язабретений и открытий (53) УДК621.314. .572(088.8) (72) Автор изобретения

И.Л.Аитов

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (71) Заявитель (54) послкдовдткльный Автономный инвеРТОР ния (3 j.

Изобретение относится к устройствам преобразования постоянного тока в переменный, а частности для индукционного нагрева металлов.

Известен двухмостовый автономный

5 инвертор, в котором нагрузка включена между вершинами мостов и к нагрузке накрест подключены два фильтровых конденсатора (1).

Недостатками такого инвертора являются повышенная установленная мощность конденсаторов, невысокая надежность из-эа протекания больших разрядных токов фильтровых конденса" торов через тиристоры при срыве инвертирования.

Известен также четырехмостовый автономный инвертор без конденсаторов фильтра, в котором нагрузка и включена между вершинами двух групп мостов (2 .

Недостатками его являются зависимость времени восстановления на" пряжения, токов через тиристоры и встречные диоды от угла регулирования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае-, мому результату является последовательный автономный инвертор, содер-: жащий четыре однофазных вентильных моста с коммутирующими LC-контурами в диагоналях переменного тока, причем с выводом для отрицательного зажима источника питания попарно связаны катоды первого и второго, третьего и четвертого мостов, а цепь нагрузки, имеющая среднюю точку, связанную с выводом для положительного зажима источника питания, подключена между анодными зажимами первого и четвертого мостов, а общие . аноды указанных второго и третьего мостов подключены -к выводу для положительного зажима источника питаз 93629

Недостатком этого инвертора является необходимость выполнения среднего отвода нагрузки, что усложняет устройство и снижает его надежность. 5

Цель изобретения - упрощение и flo вышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в последовательном автономном инверторе, содержащем четыре 10 однофазных вентильных моста с коммутирующими LC-контурами в диагона-

Лях переменного тока, катоды первого и второго и соответственно третьего и четвертого которых соединены по- l$ парно и связаны с отрицательным входным выводом, причем цепь нагрузки включена между анодами первого и четвертого мостов, а также входные дроссели, последние выполнены двух- 20 секционными со средними выводами, соединенными с соответствующими входными выводами, причем аноды вто" рого и третьего мостов, катоды кото" рых подключены к разным концам двух- 25 секционного входного дросселя соединены соответственно с анодами четвертого и первого мостов и другим двухсекционным входным дросселем.

На фиг. 1 представлен инвертор, 30 схема; на фиг. 2 - то же, вариант.

Схема инвертора фиг. 1 состоит из четырех вентильных мостов, каждый из которых содержйт тиристоры 1 - 4, встречные диоды 5 - 8, коммутирующие конденсатор 9 и дроссель 10. Нагрузка I l включена между анодами перво" го, четвертого мостов и.выводами двухсекционного дросселя 12, Такой же дроссель 13 включен между катодами щ двух групп мостов. Средние отводы дросселей 12 и 13 подключены к источнику постоянного тока.

Питание инвертора на фиг. 2 осум 45 ществляется через один входнои дроссель 13 и питающие диоды 14 и 15.

Иявертор работает следующим образом.

Вначале включаются тиристоры 1 и 3 первого и второго мостов и начинается колебательный переразряд коммутирующих конденсаторов 9 первого и второго мостов и разряд конденсаторов 9 третьего и четвертого мостов °

Переразряд конденсаторов 9 первого моста и разряд конденсатора 9 третьего моста происходит по замкнутому контуру, состоящему из тиристоров 1

7 4 и 3 дросселя 10 первого моста, нагрузку 11, встречных диодов 6 и 8 и дросселя 10 третьего моста. Также протекает колебательный процесс во втором и четвертом мостах, причем ток этих мостов протекает по нагрузке 11 в том же направлении, что и ток первого и третьего мостов. Ток нагрузки складывается из токов всех мостов.

В следующий момент времени включаются тиристоры 1 и 3 третьего и четвертого мостов и одновременно еще проводят ток тиристоры 1 и 3 первого и второго мостов. Токи этих мостов в течение времени, определяемого углом коммутации, направлены встречно и когда они становятся равными, гаснут тиристоры 1 и 3 первого и второго мостов и включаются их встречные диоды 5 и 7. При этом ток нагрузки течет в обратном направлении.

В следующие моменты времени соответственно включаются тиристоры 2 и 4 первого и второго мостов, затем 2 и 4 третьего и четвертого мостов.

При этом ход процесса в указанных интервалах времени аналогичен указанному. На этом заканчивается полный цикл работы вентилей инвертора, после чего процесс повторяется снова. В течение полного цикла работы инвертора через нагрузку протекает ток, который имеет частоту в два раза выше, чем частота тиристоров и встречных диодов.

Регулирование мощности (напряжения) осуществляется от 0 до 100 путем сдвига фазы управляющих импульсов, подаваемых на тиристоры второго и четвертого мостов относительно тиристоров первого и третьего мостов на угол 0 - 180 эл.град.

В результате ток в нагрузке (а значит и напряжение), представляющий собой геометрическую сумму колебательных токов всех мостов изменяется от номинального значения до нуля.

Принцип действия инвертора на фиг. 2 такой же, что и инвертора, изображенного на фиг. 1, но и в отличие от него параллельно нагрузке встречно включены два вентиля, общая точка которого присоединена к плюсовой шине питания, что позволяет исключить второй входной дроссель.

Формула изобретения

5 9362

За счет такого включения мостов отпадает необходимость в среднем отводе нагрузки, а время восстановления тиристоров всех мостов остается постоянным во всем диапазоне регулирования. Токи, протекающие через тиристоры, встречные диоды и напряжения на них также не изменяются при регулировании и определяются лишь величиной сопротивления нагрузки. Все это позволяет упростить и значительно повысить надежность инвертора при глубоком регулировании мощности (напряжения).

Последовательный автономный инвертор, содержащий четыре однофазных 2в вентильных моста с коммутирующими

lL-контурами в диагоналях переменного тока, катоды nepsor и второго и соответственно третьего и четвертого . мостов соединены по 1арно и связаны

97 6 с отрицательным входным выводом, а аноды - с положительным входным выводом, причем цепь нагрузки включена между анодами первого и четвертого мостов, а также входные дроссели, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, входные дроссели выполнены двухсекционными со средними выводами, соединенными с соответствующими входными выводами, причем аноды второго и третьего мостов, катоды которых под" ключены к разным концам двухсекционного входного дросселя, соединены соответственно с анодами четвертого и первого мостов и другим двухсекционным входным дросселем.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 486439, кл. Н 02 8 5/42, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР 399038, кл. k 02 8 5/42, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР и б13463, кл. Н 02 М 7/515, 1978.

936297

Составитель И.Жеребина

Редактор И.Митровка Техред К.Иыцьо Корректор М.Яароши

Заказ 4244/69,Тираж 721 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