Последовательный инвертор

Последовательный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

«

Т

1 па ентна-техничеснаи

,бли те«: Ь

Союз Советских

Социалистических р«есттублик

< «696585

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.08.77 (21) 2510594/24-07 с присоединением заявки Ж (23) П риоритет

Опубликовано 05.11.79. Бюллетень М 41

Дата опубликования описания 10.11.79 (Бт)М. Кл.

Н 02 М 7/515

Гасудврстввнньй квинтет

СССР ва делам нввбретвннй н вткрытвй (53) УДК621.314. .572 (088,8) (72) Авторы изобретения

С. В. Шапиро, Л. П. Костюкова, Н. И. Петриди и Е. И. Снятков

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (7l) Заявитель (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике, к преобразователям постоянного напряжения в переменное повышенной частоты, выполненное на базе последовательного инвертора и может быть использовано, в преобразователях, предназначенных для установки индукционного нагрева металлов.

Один из известных инвертор содержит инвертирующий тиристорный мост, причем нагрузка связана с диагональю переменного тока моста через конденсатор.

Кривая тока имеет форму, близкую к синусоиде, с частотой, определяемой частотой переключения тиристоров. Диапазон частот выходного напряжения такого инвертора ограничен частотными свойствами применяемых тиристоров(1 .

Увеличение выходной частоты достигается и инверторах с умножением часто- 2О ты выходного напряжения. Такие инверторы содержат один или несколько тиристорных мостов, причем нагрузка связана с диагоналями постоянного тока этих мостов.

В инверторах с одним тиристорным мостом, достижимо двукратное увеличение частоты, большее увеличение частоты требует применения двух и более тиристорных мостов (2).

Близким по технической сущности является инвертор, в котором для увеличения частоты выходного напряжения используются затухающие колебания в контуре, образованном нагрузкой и коммутирующими элементами инвертора f3).

Однако, в таком инверторе кратность умножения частоты выходного напряжения сильно зависит от величины и характера нагрузки. При низкой добротности колебательного контура увеличивается затухание в нем, что не позволяет существенно повысить выходную частоту.

Пелью изобретения является расширение диапазона частот выходного напряжения инвертора.

Это достигается тем, что в последовательный инвертор, содержащий тиристорную преобразовательную ячейку с основ3 69 ным коммутирующим контуром, связанным с выходными выводами, введен дополнительный контур, состоящий иэ последовательно соединенных конденсатора и дрооселя, подключенный параллельно основному контуру через выходные выводы инвертора, причем, последовательный контур, образованный основным и дополнительным, ° настроен на рабочую частоту выходного напряжения.

Электрическая схема мостового варианта последовательного инвертора приведена на фиг. 1, 35

На фиг. 2 приведена электрическая схема несимметричного однотвктного инверторв, работающего по аналогичному принципу. 0

Введение дополнительного контура последовательно в цепь нагрузки позволяет получить частоту, в несколько раэ превышающую частоту переключения тиристоров.

Последовательный инвертор, содержа50 щий тиристорную преобразовательную ячейку с основным коммутирующим контуром, связанным с выходными выводами, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона частот выходного

55 напряжения, в него введен дополнительный контур> состоящий иэ последовательно соединенных конденсатора и дросселя и подключенный параллельно основному контуру

На схеме обозначено: тиристоры преобразовательной ячейки 1-4; дроссель и конденсатор основного контура 5,6; дроссель и конденсатор дополнительного контура .7,8; нагрузка 9; входной дроссель

10; защитный дроссель 11 „фильтровый конденсатор 12; последовательный контур, включающий в себя основной и дополнительной контуры, а также нагрузку 13.

Последовательный инвертор р аботает следующим образом: в установившемся режиме к моменту отпирания тиристоров

1,4, напряжения нв коммутирующих кон денсаторах 6,8 различны, вследствие чего в контуре 13 по цепи 5-7-8-9-6-5 протекает циркуляционный ток, частота которого определяется параметрами элементов 5, 6, 7, 8, 9, входящих в контур

13. В начале процесса конденсатор 6 основного контура заряжен до напряжения с полярностью, указанной на фиг. 1. При подаче импульсов управления нв тиристоры 1 и 4, они отпираются и проводят колебательный импульс тока разряда фильтроо вого конденсатора 12 по цепи 11-1 — параллельно по цепям 5-6 и 7-8-9 — далее по цепи 4-12-11. В результате протекания колебательного импульса тока разряда конденсатора 12, коммутирующий конденсатор 6 основного контура перезаряжается и.. контур 13 получает порцию .энергии. Одновременно в контуре 13 продолжает протекать циркуляционный ток и происходит обмен энергией между конденсаторами 6 и 8. При уменьшении колебательного тока разряда конденсатора 12 до нуля, тиристоры. 1 и 4 запираются и к ним прикладывается обратное напряжение, под действием которого они восстанавливают свои запирающие свойства. Посл е звпир ани я тири сторов 1, 4 п родоп жает ся обмен энергией между конденсаторами

6585 4

6 и 8 и протекание циркуляционного тока через нагрузку 9 в контуре 13. Напряжение на конденсаторе 6 основного контура пульсирует и снижается; однако, полярность напряжения на конденсаторе 6 не изменяется до момента отпирания очередной пары тиристоров» При отпирании тиристоров 2, 3 конденсатор 6 основного контура вновь переэаряжается до напряжения, 10 .полярность которого указана на фиг. 1. .Контур 13 получает очередную порцию энергии в результате протекания колебательного импульса тока разряда фильтрового конденсатора 12. Эта порция энергии

15 расходуется в нагрузке в результате протекания циркуляционного тока в контуре

13. К моменту очередного отпирания тиристоров 1,4 заканчивается полный цикл !. работы инвертора. В процессе работы ин20 верторв фильтровой конденсатор 12 непрерывно подзаряжается от источника питания через входной дроссель 10.

Частота тока нагрузки определяется параметрами элементов, входящих в высОкочвстотный контур 13 и превосходит частоту переключения тиристоров. Максимальная кратность умножения рабочей

30 частоты зависит От величины нагрузки определяющей добротность высокочастотного контура 13. Высокая рабочая частота может быть получена при чисто активной нагрузке.

Формула изобретения

696585

1.Гончаров Ю. П. идр. Автономные инверторы, Кишинев, «Штннпа", 1974, с. 183, р. 90.

2. Авторское свидетельство СССР

J4 235177, кл. Н 02 М 7/48, 16.08.67, сб. 3, трудов УАИ, вып. 48, Уфа, 1973, с. 58, р. 1. иг. f

Составитель А. Сытин

Редактор И. Альпыева Техред Л. Алферова КорректорГ. Назарова

Заказ 6789/56 Тираж 857 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 через выходные выводы инвертора, причем, последовательный контур, образованный основным и дополнительным контуром, настроен на рабочую частоту выходного напряжения. 5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

+ Ю

l !