Последовательный тиристорный инвертор

Последовательный тиристорный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.Сеюз Севетскнк

Социалмстнческнх

Респубпнн

<">652669 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (51) М. Кл. (22) Заявлено 060576 (21) 2355847/24-07 с присоединением заявки №

Н 02 М 7/515

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано1503.79. Бюллетень ¹ 10 (ВЗ) УДв 621. 314 ь .57(088.8) Дата опубликования описания 1503.79 (72) Авторы В.В. Карташев, P.Н. Киямов, H.È. Петриди, ИЗОбрЕТЕННя. Е.И. Снятков и A.Â. Старцев

Pt) Заявитель

Уфимский авиационный институт имени Орджоникидзе (54) ЦОСЛЕДОВАТЕЛЬИЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ

ННВЕРТ0Р

Изобретение относится к устройствам преобразования постоянного тока в переменный ток повышенной частоты и может быть использовано преимущественно в качестве источника питания индукционных электротермических установок.

Известные тиристорные автономные . инверторы(1)-(3), предназначенные для работы в качестве источников питания индукционных печей и содержащие тиристорные инвертирующие мосты с обратными диодами или диодными мостами, имеют ограниченный диапазон рабочих частот.

Целью изобретения является расширейие диапазона рабочих частот.

Цель достигается тем, что в инверторе, содержащем основные инвертирующие ячейки, подключенные к источнику ® питания через входной дроссель, обратные диодные мосты с коммутирующими (.С-цепочками в диагоналях пе-. ременного тока, выходной трансформатор с двумя первичными обмотками, послед- кб

we подключены между анодными и катодными зажимами основных и обратных ячеек.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого тиристорйого инвертора; на фиг. 2 — а) диаг .раммы токов, протекающих через коммутирующие цепочки инвертирующих ячеек; б) диаграмма тока, протекающегб через обмотки трансформатора; в) диаграмма напряжения на тиристоре.

3а положительные направления токов приняты направления, указанные на фиг. 1 стрелками.

Тиристорный инвертор содержит инвертирующие ячейки 1 и 2, состоящие яз тиристорных мостов, выполненных соответственно на тиристорах 3-6, 710, и диодных мостов, выполненных соответственно на диодах I1-14, 1518, коммутирующие конденсаторы 19 и

20, включенные последовательно с коммутирующими дросселями 21 и 22 в диагонали переменного тока ячеек 1 и 2, трансформатор 23, первичная обмотка 24 которого подключена началом к анодным вершинам тиристорных мостов, концом — к катодным вершинам диодных мостов, первичная обмотка 25 подключена началом к анодным вершинам диодных мостов, концом — к . катодным вершинам тиристорных мостов, а ко вторичной обмотке 26 подключена нагрузка 27, входной дроссель 28, через который источник питания под652669

-" ж«ючается к вершинам тиристорнйх мостов.

Инвертор работает в режиме непрерь«вного входного тока. Инвертирующие ячейки 1 и 2 включаются противофазно.

При включении тиристоров ячейки 1 колебательный TOK замыкается через обратные диоды ячейки 2, при включении тирисropos ячейки 2, колебатель ный ток замыкается через обратные диоды ячейки 1. Так, при включении тиристоров 3, 5 ячейки 1 в течение интервала времени t - t (фиг. 2 а) ток пропускают диодй 18, 16 ячейки

2 таким образом, что образуется замкнутый контур, состоящий из ком" мутирующего конденсатора 19, комму- тирующего дросселя 21 ячейки l, первичной обмоткой 25 трансформатора

23, коммутирующего конденсатора 20, коммутирующего дросселя 22 ячейки 2, первичной обмотки 24 трансформатора

23.

Полярность коммутирующих конденсаторов 19 и 20 в начальный момент включения ; тиристоров 3, 5 показана на фиг. l, где напряжения на указанных конденсаторах в начальный момент складываются. В результате пе резаряда"конденсатора 19 и разряда конденсатора 20 через обмотки трансформатора протекает колебательный импульс тока в направлении, указанном на фиг. 2 стрелками.

Через тиристоры 3,5 ячейки 1 и диоды 16, 18 ячейки 2. кроме синусоидального тока протекает постоянная составляющая входного тока ячеек инвертора.

В момент времени t, когда колебательный ток, протекающий через диоды 18, 16 становится равным постоянному току, диоды выключаются H ток в обмотках трансформатора 23 спадает до нуля. На этом заканчивается первая четверть цикла работы инвертора.

В момент времени t включаются тиристоры 7, 9 ячейки 2 и в течение интервала времени С - одновременно включены тиристорй 3, 5 ячейки

1 и тиристоры 7, 9 ячейки 2. В этом интервале происходит коммутация тока с тиристоров 3, 5 на тиристоры 7, 9 и прохождение через нуль тока в диагонали переменного тока ячейки 1.

Тож через первичные обмотки трансформатора в этом интервале не протекает.

В момент времени t,,когда ток тиристоров 3,5 проходйт через нуль, включаются диоды 13, 11 — процесс повторяется. При этом,колйбательный импульс тока протекает через обмОтки трансформатора 23 в том же направлении, как указано на фиг. 1 стрелками.

Во время включения диодов 11, 13 к выключающимся тиристорам 3, 5 при кладывается обратное напряжение, равное напряжению на первичных обмотках

24, 25 и пропорциональное напряжение на нагрузке 27. Под действием этого напряжения тиристоры восстанавливают свои управляющие сройства.

В момент времени t выключения

b диодов 11, 13 заканчивается вторая четверть цикла работы инвертора. 3атем включаются тиристоры 4, 6 ячейки

1 и в течение интервала времени

l0 tz"t> колебательный импульс тока проводят тиристоры 4, 6 и диоды 16, 17. Этот импульс тока протекает через обмотки трансформатора в направлении, указанном на фиг. 1 стрелками.

15 С выключением диодов 15, 17 в момент времени заканчивается третья четверть цикла работы инвертора. Затем включаются тиристоры 8, 10 ячейки 2 и в течение интервала вре,® мени 1 - t9 колебательный импульс тока проводят тиристоры 8, 10 и диоды 12, 14. Этот импульс тока также протекает через обмотки трансформатора в направлении, указанном на фиг. 1 стрелками.

С выключением диодов 12, 14 в момент времени t< заканчивается полный цикл работы инвертора. Затем вновь включаются тиристоры 3,5 ячейки 1.

30 В течение одного цикла работы инвертора через первичные обмотки трансформатора протекают в одном йаправлении четыре синусоидальных импульса тока и в нагрузке формируется

38 четыре полных периода выходного тока.

Таким образом, частота выходного тока инвертора в четыре раза превосходит частоту работы каждого тиристора, и время, предоставляемое тиристорам

40 для восстановления их управляющих свойств, равно периоду выходного то-. ка за вычетом небольшого интервала времени, в течение которого происходит коммутация тока с тириеторов одной инвертирующей ячейки на тиристоры другой ячейки ° Обратное напряжение, прикладываемое к тиристорам, равно напряжению на первичных обмотках нагрузочного трансформатора, что позволяет ограничивать время, предостав50 ляемое тиристорам на восстановление управляющих свойств паспортным значением для данного типа тиристоров.

Следует заметить, что подключение источника питания к вершинам тиристорных мостов обусловлено тем,. что при любом другом подключении (к вершинам диодных мостов или к средним точкам первичных обмоток трансформатора) через первичные обмотки, транс60 форматора, наряду с колебательными импульсами тока прежней амплитуды,,будет протекать постоянный ток, pasвый. входному току инвертора. Эт т постоянный ток будет оказывать

«д подмагничивающее действие на сер652669

Формула изобретения

l0 дечник трансформатора, что может привести к его насыщению.

В предлагаемом тиристорном инверто е достигается учетверение частотЫ выходного тока при увеличенном обратном напряжении, прикладываемом к тиристорам, что позволяет значительно поднять верхнюю границу диапазона рабочих частот.

Последовательный тиристорный инвертор, содержащий основные мостовые инвертирующие ячейки, подключенные ко входным выводам через входной дрос- g сель, обратные диодные мостовые ячейки, имеющие в диагоналях переменного тока общие коммутирующие .С-цепочки, выходной трансформатор с двумя первичными обмотками, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот, указанные первичные обмотки подключены между анодными и катодными зажимами основных и обратных ячеек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Авторское свидетельство

Р 367510, кл. Н 02 И 7/72, 1973.

2. Труды Уфимского авиационного института, вып. 48, 1973, с. 78.

3. Авторское свидетельство

9 286043, кл. Н 02 М 7/52, 1970.

652669

Составитель Г. Вотчицев

Редактор Л. Баглай Техред С..Мигай Корректор В. Куприянов

Заказ 1074/52 Тираж 856 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4