Автономный инвертор

 

О П И С А Н И Е ()987765

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 23. 09. 81 (21) 3338436/24-07 (51)M. Ка. с присоединением заявки ЭЙ

H 02 8 7/515 (23) Приоритет

Гееударстеенный каинтет (53) УДК621. 314. . 572 (088, 8) Опубликовано 07,01.83. Бюллетень №1

Дата опубликования описания 07.01.83

IIo делан нэебретеннй н атхеытий

Н. П. Попов, Л. И. Гутин, А. g, . Ùóëÿê, Г. Й - Иванов и A. К. Бедру

Уфимский авиационный институт им. р е n (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

Изооретение относится к преобразовательной технике и может найти щирокое применение при литье алюминия в электромагнитный кристаллизатор.

Известен автономный инвертор, содержащий фильтр, два подключенных к источнику питания инверторных моста, тиристоры которых шунтированы обратными диодами и в одну диагональ которых включен коммутирующий контур, состоящий из .последовательно соединенных дросселя и конденсатора, при этом инверторные мосты подключены к одному из зажимов источника питания через дроссели фильтра, а между точками соединения мостов с дросселями включена нагрузка, средняя точка которой через конденсатор фильтра соединена с другим зажимом источника 20 питания 1 1 3.

Недостатками данной схемы инвертора является сложность и невозможность работы на длинную линию.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является автономный инвертор, содержащий включенные встречно-параллельно тиристоры и диоды, входные дроссели, коммутирующие LC-цепочки, нагрузку и входные выводы, при этом встречнопараллельно включенные тиристоры и диоды образуют два моста с коммутирующими С-цепочками в диагоналях переменного тока, подключенные к входным выводам через входные дроссели, а нагрузка включена между входными дросселями 2 j.

К недостаткам схемы автономного инвертора следует отнести невозможность работы на длинную линию. В це" хах литья алюминия в электромагнитный кристаллизатор, источник питания (автономный инвертор) находится ,на значительном расстоянии от нагрузки (электромагнитного кристаллизатора), т.е. источник питания дол:жен работать на длинную линию, а

98776

3 это равносильно включению в цепь нагрузки дополнительной индуктивности, что приведет к возникновению круговых токов в инверторе, дополнительной загрузке вентилей и выхоS ду их из строя.

Цель изобретения - обеспечение воэможности работы на длинную линию.

Для достижения поставленной цели в автономном инверторе, содержащем 10 подключенные к входным выводам через входные дроссели встречно-параллельно соединенные тиристоры и диоды, связанные с выходными выводами и коммутирующими LC-цепочками, входные дроссели и встречно-параллельно соединенные тиристоры и диоды образуют два моста,в диагональ переменного тока каждого из которых включены две последовательно соединенные через выходные выводы коммутирующие LC-цепочки, причем последовательно соединенные противофазные плечи моста состоят соответственно из входного дросселя и встречно-параллельно вклю->5 ченных тиристора и диода.

На фиг. 1 приведена принципиальная элсктрическая схема автономного инвертора; на фиг. 2 дана временная диаграмма Toêà нагрузки, поясняющая принцип действия инвертора.

Автономный инвертор содержит включен>hlp. встречно-параллельно тиристоры и диоды: тиристор 1, диод 2, тиристор 3, диод 4„ тиристор 5, диод

35 б„тиристор 7, диод 8, входные дроссели 9-!2, коммутирующие LC-цепочки (дроссели и конденсаторы) 13-14, 15-16, 17-18 и 19-.20, нагрузку 21, при этом входные дроссели 9,12 и

10, 11 и встречно-параллельно включенные тиристоры и диоды 1,2 и 8,7, 4,3 и 5 6 образуют два моста, подключенные диагоналями постоянного тока к входным выводам, а диагонали

45 переменного тока мостов образованы последовательно соединенными через нагрузку 21 LC-цепочками 13-14, 15-16, 17-18 и 19-20, причем противофаэные плечи каждого моста состоят из входного дросселя 9-12 и встречно-парал50 лельно включенных тиристора и диода

l-2, 3-4, 5-6 и 7-8.

Автономный инвертор в квазиустановившемся режиме работает следующим образом.

При подаче управляющего сигнала на тиристор 1 коммутирующие конденсаторы l4 и 16, заряженные в начальный

5 . 4 момент времени 1,фиг.2) с полярностью, указанной на фиг,l, переэаряжаются через открытый тиристор 1 и диод 8.

По мере перезаряда конденсаторов

14 и 16 ток тиристора 1 достигает максимального значения и начинает уменьшаться, а полярность напряжения на коммутирующих конденсаторах 14 и

16 изменяется на противоположную (обозначена на фиг.l в скобках). Пока диод 8 проводит ток, тиристор 7, работающий до момента времени t0, восстанавливает свою управляемость. Ток в нагрузке 21 iH протекает в направлении, указанном на фиг.l стрелкой.

В момент времени t< колебательный перезаряд коммутирующих конденсаторов !4 и l6 заканчивается, а через тиристор i продолжает протекать ток, обусловленный большой индуктивностью входного дросселя 9.

В момент. времени подается управляющий сигнал на тиристор 5 и начинается колебательный перезаряд коммутирующих конденсаторов 20 и 14 через открывшийся тиристор 5 и диод

2, на анод которого подается положительный потенциал конденсатора 20, а катод которого подключен к отрицательно заряженной в этот момент обкладке конденсатора 14. Ток через нагрузку 21 течет в обратном направлении, формируя обратную полуволну тока нагрузки 21.

В момент времени t2 заканчивается колебательный перезаряд коммутирующих конденсаторов 20, 14 и напря>кение на них имеет полярность, указанную на фиг.1 без скобок.

Далее в момент времени и 5 включается тиристор 3 и диод 6, а тиристор 5 закрывается и восстанавливает свою управляемость. Происходит перезаряд коммутирующих конденсаторов

18 и 20.В нагрузке 21 формируется вторая положительная полуволна тока

В момент времени t открывается тиристор 7 и по цепочке образованной тиристором 7, диодом 4, коммутирующим дросселем 17, конденсатором 18, нагрузкой 21, конденсатором 16, дросселем 15 происходит колебательный перезаряд коммутирующих конденсаторов,18 и 16, в нагрузке формируется вторая отрицательная полуволна тока

Затем все процессы повторяются, Таким образом, эа весь цикл работы вентилей в нагрузке формируется два полных периода тока нагрузки.

987765

l(poMe того, предлагаемый инвертор проще прототипа и может работать на длинную линию, так как нагрузка включена в коммутирующую LC-цепочку и внесение дополнительной индуктивиости линии позволит даже сократить индуктивность коммутирующих дросселей. формула изобретения

Автономный инвертор, содержащий подключенные к входным выводам через входные дроссели встречно-параллель- но соединенные тиристоры и диоды, связанные с выходными выводами и коммутирующими LC-цепочками, о т л и— ч а ю щ и и с-я тем, что, с целью обеспечения возможности работы на длинную линию, входные дроссели и встречно-параллельно соединенные тиристоры и диоды образуют два моста, в диагональ переменного тока каждого из которых включены две последовательно соединенные через выходные выводы коммутирующие LC-цепочки, причем последовательно соединенные противофазные плечи моста состоят соответственно из входного дросселя и встречно-параллельно включенных ти ристора и диода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 286043, кл. Н 02 М 7/00, 1970 .

2. Кацнельсон С. М.,Киселева Л.Н., Охотников В. А. Анализ электромаг- нитных процессов в тиристорном инверторе со встречно-параллельными диодами и нагрузкой, включенной между входными дросселями . -В кн. "Тиристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева металлов".

Труды УАИ, сборник Р 2, Уфа, 1972, с.37, рис. 1.

987765.

Составитель И. Жеребина

Редактор Е, Папп Техред С.Мигунова Корректор Н. Король

Закаэ 10322/44 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4