Автономный последовательный инвертор

Автономный последовательный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и м.б. использовано для питания током высокой Its частоты, например, индукционной нагревательной установки. Целью является устранение несимметрии выходного тока при повышенном напряжении, Устр-во содержит вентильные мосты 11-14. К каждому мосту подключены фильтровые 23-26 и компенсирующие 27-30 конденсаторы. Нагрузка 35 подключена к первому и последнему мостам и к двум цепочкам, состоящим из диодов 31, 32 и нелинейных дросселей 33-34. В первый нечетный полупериод через нагрузку протекает ток прямых вентилей мостов 11 и I3 и ток встречных диодов мостов 12 и 14. Во второй четный полупериод через нагрузку протекает ток прямых вен- - тилей мостов 12 и 14 и ток встречных диодов мостов 11 и 13. В результате ток нагрузки как в четном, так и в нечетном полупериодах имеет одно и то же значение и форму, т.е. становится симметричным. I ил. + f i (Л .IS /73 v: 4 CO

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (S1) 4 Н 02 М 7/523

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3910178/24-07 (22) 17,06.85 (46) 07.03.87. Бюп. №- 9 (?1) Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова и Центральный научно-исследовательский институт материалов и технологии тяжелого и транспортного машиностроения (72) В.В.Шипицын, В.И.Лузгин, В.С.Ухов, И.А.Слепухина, В.А.Чижевский, С.В.Житов, Л.И.Фаерман и С.А.Рачков (53) 621.314.572(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 601790, кл. Н 02 М 7/523, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 1005253, кл. Н 02 М 7/523, 1979, (54) АВТОНОМНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЪЙ

ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и м.б. использовано для питания током высокой частоты, например, индукционной нагревательной установки. Целью является устранение несимметрии выходного тока при повышенном напряжении, Устр-во содержит вентильные мосты

ll — 14. К каждому мосту подключены фильтровые 23-26 и компенсирующие

27-30 конденсаторы. Нагрузка 35 подключена к первому и последнему мостам и к двум цепочкам, состоящим из диодов 31, 32 и нелинейных дросселей 33-34. В первый нечетный полупериод через нагрузку протекает ток прямых вентилей мостов 11 и !3 и ток встречных диодов мостов 12 и 14.

Во второй четный полупериод через нагрузку протекает ток прямых вен.тилей мостов 12 и 14 и ток встречных диодов мостов 11 и 13. В результате ток нагрузки как в четном, так и в нечетном полупериодах имеет одно и то же значение и форму, т.е. становится симметричным. 1 ил.

129549

Изобретение относится к преобразовательной технике а применением полупроводниковых вентилей и предназначено для необратимого преобразования энергии постоянного тока на входе в энергию переменного тока высокой частоты на выходе и Может найти применение для питания током высокой частоты однофазной переменной нагрузки, например индукционной на- 10 гревательной установки pëÿ стали.

Цель изобретения — устранение несимметрии выходного тока при повышенном выходном напряжении.

На чертеже приведена схема устройства.

В инверторе мосты образованы пря мыми вентилями (тиристорами) 1-4 и встречно-параллельными вентилями

5-8. В диагональ переменного тока мостов включены последовательно соединенные коммутирующие дроссель 9 и конденсатор 10. Каждый вентильный мост 11-14 присоединен к входным зажимам Плюс и Минус источника чеи и и и 25 рез соответствующие фильтровые дроссели 15-22. К мостам подключены Аильтровые конденсаторы 23-26 и компенсирующие конденсаторы 27-30. Две последовательные цепочки состоят из встречных диодов 31 и 32 и нелинейных дросселей 33 и 34. Первый вьгходной вывод через нелинейный дроссель

34 и диод 32 соединен с конденсатором

26, противоположный вывод которого связан с вторым выходным выводом, а второй выходной вывод через нелинейный дроссель 33 и диод 31 соединен с конденсатором 23, противоположный вывод которого связан с первым выходным выводом. Между выходными выводами включен параллельный нагрузочный контур из активно-индуктивной нагрузки 35 и компенсирующей конденсаторной батареи 36.

Инвертор работает следующим образом.

Тиристоры в вентильных мостах отпираются попарно поочередно. При этом 50 в зависимости от пары открытых тиристоров, импульсы тока в мостах протекают. по цепяи. 1 — 9 — 10 — 4-или

2 — 10 — 9 — 3. Сразу же после окончания импульсов тока через тиристо. ры проводят ток встречно-параллельные вентили, при этом импульсы тока протекают по цепям: 8 — 10 — 9 — 5 или 7 — 9 — k0 — 6. При отпирании, 3 2 например, тиристоров в мостах ll u

l3 ток в инверторе протекает по цепи:

26 — 13 — 24 — 11 — 35 — 36 — 26.

При этом импульс тока через нагрузочный колебательный контур из элементов 35 и 36 протекает слева направо.

После выключения тиристоров в мостах ll и 13 проводят ток встречно-параллельные вентипи этих же,мостов, и импульс тока в инверторе протекает по этой же цепи, но в обратную сторону. Одновременно отпираются и проводят ток тиристоры мостов 12 и

14 по цепи: 23 — 12 — 25 — 14 — 35—

36 — 23. В нагрузке 35 и 36 этот импульс тока течет справа налево и совпадает по направлению с импульсом тока встречно-параллельных вентилей мостов ll и 13.

Затем проводят импульс тока встречно-параллельные вентили мостов 12 и 14 по описанной цепи. Одновременно

1 отпираются и проводят ток очередные тиристоры мостов ll и 13 по цепи:

26 — 13 — 24 — 11 — 35 — 36 — 26.

В нагрузке 35 и 36 этот импульс тока течет снова слева направо и совпадает по направлению с импульсом тока встречно-параллельных вентилей мостов 12 и 14. Далее процесс повторяется аналогично описанному.. Через нагрузку 35 и 36 протекает переменный высокочастотный ток, Последовательные цепи из конденсаторов

27 и 29, 28 и 30, подключенные крайними выводами параллельно нагрузке, а средним — к выводам конденсаторов

24 и 25, выполняют роль делителей напряжения по вентильным мостам

11 и 13, 12 и 14 и одновременно частично выполняют роль компенсирующих конденсаторов к активно-индуктивной нагрузке 35.

Описанным образом инвертор работает при низкоомной нагрузке, когда амплитуда выходного напряжения на выходных выводах меньше напряжения источника питания. При возрастании эквивалентного сопротивления нагрузочного контура, что может иметь место, например, в случае перегрева стальных заготовок в индукторе до температуры выше точки Кюри, или во время процесса плавки в индукционной плавильной печи, когда амплитуда выходного напряжения становится вьппе напряжения источника питания, отпираются диоды 31 и 32. При этом через

Составитель И.Жеребина

Редактор Н.Бобкова ТехредЛ.Сердюкова Корректор М.Пожо

Заказ 625/60 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 . 129 элементы 31 и 33, 32 и 34 происходит рекуперация тока из цепи нагрузки в цепь источника питания, - в цепь конденсаторов 23 и 26„ что ограничивает дальнейший рост выходного напряжения инвертора Применение нелинейных дросселей 33 и 34 позволяет ограничивать величину выходного напряжения на предельно допустимом уровне, при котором инвертор отдаег в нагрузку максимальную мощность при сохранении высокой надежности работы.

При отсутствии нелинейных дросселей выходное напряжение по амплитуде ограничилось бы на уровне входного напряжения от источника питания, при этом инвертор отдавал бы в нагрузку примерно лишь половину допустимой выходной мощности.

В ряде случаев целесообразно питать каждый мост от отдельного источника. Поэтому автономный последо- вательный инвертор без изменения сущности изобретения может иметь другое исполнение, а именно каждый вентильный инвертирующий мост может питаться от отдельного источника через соответствующие фильтровые дроссели.

Формула и з обретения

Автономный последовательный инвертор, содержащий подключенные к входным выводам через дроссели фильтра четыре вентильных моста с коммутирующими LC-контурами в диагоналях переменного тока, последовательные цепочки, каждая из которых состоит из встречного диода и нелинейного дрос5493 4 селя, а также фильтровые и компенсирующие конденсаторы, причем к анодной группе прямых вентилей каждого вентильного моста подключен первый вывод соответствующего фильтрового конденсатора, второй вывод которого соединен с первым выводом соответствующего компенсирующего конденсатора, подключенного вторым вьводом к катодной группе прямых вентилей этого же моста, а катодная группа прямых вентилей первого моста соединена с первым выходным выводом, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью устранения несимметрии выходного тока при повышенном выходном напряжении, первый выходной вывод соединен с общей точкой фильтрового и компенсирующего конденсаторов второго моста и с первой из указанных последовательных цепочек, катод диода которой соединен с анодной группой прямых вентилей третьего моста, катодная группа которого соединена

25 с общей точкой фильтрового и компенсирующего конденсаторов первого моста, а вторая последовательная цепочка включена аналогично первой между анодной группой прямых вентилей второго моста и вторым выходным выводом, соединенным с катодной группой прямых вентилей четвертого моста и общей точкой фильтрового и компенсирующего конденсаторов третьего мос35 та, причем катодная группа прямых вентилей второго моста соединена с общей точкой фильтрового и компенсирующего конденсаторов четвертого моста.