Однофазный инвертор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 993414

Союз Советскнк

Социалистическик

Реслублнк (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено11. 03. 81 (21) 3283512/24-{Ц с присоединением заявки М (51)N. Кл.

Н 02 8 7/515

Криворожское отделение Приднепровсйой,.щелбзной, дороги (.у (7!) Заявитель (54) ОДНОФАЗНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования в электро- и радиотех нических установках различного назначения.

Известны инверторы на управляемых вентилях, содержащие коммутирующую емкость, насыщающиеся реакторы, включенные последовательно в анодные це пи вентилей, и демнфирующие. цепочки 1 3.

Наиболее близким к предлагаемому является однофазный инвертор, содержащий трансформатор, первичная об. мотка которого выполнена секционной и подключена средним выводом к положительному входному выводу,-а концы к отсекающим диодам, последовательно с каждым из которых включен тиристор, причем катоды последних о обьединены и через дроссель подключены к отрицательному входному выводу, связанному через диоды с точкой соединения секций указанной первич2 ной обмотки трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к выходным выводам, а между точками соединения диодов с тиристорами включен коммутирующий конденсатор и дополнительная обмотка трансформато" ра (2 ).

Размещение дополнительной вторичной обмотки на общей магнитной системе основного трансформатора эффективно только для ускорения отпирания тиристоров в период заряда коммутирующего конденсатора, но отрицательно сказывается на обратном процессе запирания тиристоров в период его разряда. Это вызвано тем, что дополнительная обмотка шунтирует конденсатор в момент разряда на тиристоры и в результате этого значительно снижается напряжение за-пирания тиристоров на нем,-что не обеспечивает надежную работу инвертора, особенно при максимальных нагрузках.

3 99

Влияние подмагничивающей составляющей постоянного тока и магнитного потока от тока разряда конденсатора и дросселя на магнитный поток сердечника трансформатора вызывает магнитное перенасыщение его системы нелинейными магнитными процессами.

Это в свою очередь значительно снижает частоту и искажает форму кривой (. выходного напряжения, а также значительно усложняет устройство в целом.

Цель изобретения — упрощение и улучшение формы выходного напряжения.

Для достижения поставленной цели в инверторе, содержащем основной трансформатор, средний вывод первичной обмотки которого подключен к положительному входному выводу, концы указанной обмотки через тиристоры— к отрицательному входному выводу, а вторичная обмотка соединена с выходными выводами, причем между анодами тиристоров включена трансформаторная обмотка, связанная с коммутирующим конденсатором, в качестве трансформаторной обмотки использована первичная обмотка введенного дополни— тельного трансформатора, полуобмотки которой включены согласно последовательно и соединены общей точкой через коммутирующий конденсатор с отрицательным входным выводом, а вторичная обмотка включена согласно-последовательно с вторичной обмоткой основного трансформатора.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема инвертора; на фиг. 2 - вре менные диаграммы работы схемы.

Однофазный инвертор имеет основной трансформатор 1, на сердечнике которого размещена вторичная обмотка

2 и первичная обмотка 3, которая выполнена секционной и средним выводом подключена к положительному входному выводу, а концами - к тиристорам 4 и 5,катоды которых объединены и подключены к отрицательному входному выводу.

Причем цепи управления по фазе тиристора 4 и сдвинуты на 180о(не показано ). В точки подключения тиристоров 4 и 5 включен дополнительный трансформатор 6 с вторичной обмоткой 7 и первичной обмоткой, состоящей из двух полуобмоток 8 и 9, подключенных общей точкой через коммутирующий конденсатор 10 к отрицательному входному выводу. Вто50

При насыщении магнитной системы трансформатора 6 от прохождения импульса тока по правой полуобмотке 9 на конце левой полуобмотки 8 образуется отрицательный потенциал, который удерживает в запертом состоянии тиристор 4 на все время прохождения импульса второго полупериода. На фиг. 2 на кривой 11 показан второй по счету импульс с прямоугольным передним фронтом и пологим задним фронтом О р.

3414 4 ричная обмотка 2 основного трансформатора 1 и вторичная обмотка 7 допол-нительного трансформатора 6 между собой включены согласно - последовательно, а сердечники упомянутых тран5 сформаторов могут быть изготовлены, например, из ферритовых стержней.

Однофазный инвертор работает следующим образом.

При подаче напряжения к среднему положительному входному выводу первичной обмотки 3 основного трансформатора 1 (фиг. 1) импульс тока проходит через левую секцию первичной обмотки 3 трансформатора 1 и левую секцию 8 трансформатора 6 и к вы— воду коммутирующего конденсатора 10.

В первоначальный момент прохождения импульса тока происходит насыщение магнитной системы трансформато. ра 6. На фиг. 2 на кривой 11 показан одиночный положительный импульс с передним пологим фронтом и с задним прямолинейным фронтом по вертикали, что означает окончание насыщения сердечника трансформатора 6. После этого происходит повышение потенциала на конденсаторе 10 (фиг.2, кривая 12 ) и одновременно открывается тиристор 4, который на все время

Зо полупериода заряда и разряда коммутирующего конденсатора 10 остается открытым и только когда на конденсаторе 10 потенциал сравняется с потен— циалом левой полуобмотки 8, в нулевом значении, тиристор 4 скачкообразно закрывается и открывается тиристор, который был заперт отрицательным потенциалом правой полуобмотки 9 трансформатора 6.

Во втором полупериоде импульс тока проходит по правой секции первичной обмотки 3 основного трансформато-ра 1, через правую полуобмотку, дополнительного трансформатора 6 к ком

45 мутирующемуконденсатору.10

993414 6 основного трансформатора 1, при к.з. выходных вторичных обмоток 2 и 7.

Формула изобретения

После насыщения сердечника трансформатора 6 происходит нарастание потенциала на конденсаторе 10. На фиг. 2 на кривой 12 показан второй полупериод .заряда и разряда конден- S сатора 10 U© в области обратного направления импульса. тока. С нарастанием потенциала на конденсаторе 10 скачкообразно открывается тиристор

5, который остается открытым до полного разряда конденсатора 10 и размагничивания сердечника трансформатора 6.

На Фиг. 2 на криво" 11 показан пологий задний фронт второго импульса в области обратного направления импульса тока. Во вторичных обмотках

2 и 7 основного и дополнительного о трансформатора 1 и 6 с учетом коэффициента трансформации образуется выходное переменное напряжение Us,,„ïðÿВоИ( моугольной формы, которое показайо на фиг. 2 кривой 13, включающую в себя кривую 11 насыщения магнитной системы трансформатора б и кривую 12 .заряда и разряда комиутирующего конденсатора 10.

Увеличение мощности на выходе инвертора происходит за счет сложения во вторичных обмотках 2 .и 7 основного импульса тока и импульса перемагничивания сердечника трансформатора 6, который своей первичной обмоткой, состоящей из полуобмоток 8 и 9 является запасной защитной нагрузкой для

Однофаэный инвертор, содержащий основной трансформатор, средний вывод первичной обмотки которого подключен к положительному входному выводу, концы указанной обмотки через тиристоры - к отрицательному входному выводу, а вторичная обмотка соединена с выходными выводами, причем между анодами тиристоров включена трансформаторная обмотка, связанная с коммутирующим конденсатором, о т л и ч à юшийся тем, что, с целью упрощения и улучшения формы кривой выход" ного напряжения, в качестве трансформаторной обмотки использована первичная обмотка введенного дополнительного трансформатора, полуобмотки которой включены согласно-последовательно и соединены общей точкой через коммутирующий конденсатор с отрица- тельным входным выводом, а вторичная обмотка включена согласно - последовательно со вторичной обмоткой основного трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 180245, кл. Н 02 М 7/48, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

N 782101, кл. Н 02 И 7/515» 1979 °