Многоячейковый резонансный инвертор

Многоячейковый резонансный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

0åñó к эввхве

"т=™е345 ехннч;с.Маг

Сеноз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н--И""-й- ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 050678 (21) 2627209/24-07 с присоединением заявки H9— (23) Приоритет— (51)М. Кл 2

Н 02 М 7/515

Государственный квинтет

СССР яо Аелаи нзобретеяпв н открытнй

Опубликовано 301179 еноллетень Но 44

Дата опубликования описания 05.1279 (53) УДК 621.314. .572 (088,8) (72) Авторы изобретения

Б. М. Кулагин, A. В. Абрамов и Д. В. Чуркин (71) ЗаяВИтЕЛЬ Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйстненного машиностроения (54 ) МНОГОЯЧЕЙКОВЫЙ РЕЗОНАНСНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано при проектировании источников питания технологических установок, использующих энергию переменного тока повышенной частоты (электротермия, ультразвук и т. д.) .

Известны многоячейконые реэонансme инверторы, содержащие параллельно. соединеннькз мосты, работающие на нагрузку, включенную последонательно с конденсатором входного сглаживакв(его фильтра (1) (2) °

Наиболее близким к предлагаемому является инвертор, содержащий связан- I 5 ные со входными выводами через дроссель фильтра тиристорные мосты с коммутирующими конденсаторами в диагоналях и включенными последонательно с каждым тиристором коммутирующими дрос-20 селями, последовательную цепочку, состоящую иэ фильтрового конденсатора выходных выводов (2).

Недостатком прототипа является сильная эанисимость режима работы то-I25 ков и напряжений на элементах инвертора от изменения параметров нагрузки, так как последняя входит в последовательный резонансный контур коммутации. увеличение сопротивления на- 30 грузки может нарушать колебательный характер контура коммутации, что приведет к срыву инвертирования. Чрезмерное уменьшение сопротявления нагрузки приводит к увеличению добротности контура и как следствие, к возрастанию напряжения на элементах и тока в них, что может привести к выходу элементов из строя. Таким образом, без принятия мер надежная работа прототипа на изменяющуюся в широких пределах йагрузку невозможна.

Целью изобретения является повышение надежности работы многоячейкового инвертора при изменякщейся нагрузке.

Поставленная цель достигается тем, что многоячейковый резонансный нннер- тор, содержащий связанные со входными выводами через дроссель фильтра тиристорные мосты с коммутирукщими конденсаторами в диагоналях и нключенными последовательно с каждьм тиристором коммутирующими дросселями, последовательную цепочку, состоящую иэ фильтрового конденсатора и выходных выводов, снабжен двумя обратными диодами и дополнительным коммутирующим дросселем, включенным между точкой соединения фильтрового дросселя с последователь-. ной цепочкой и общей точкой тирнстор700905 ных мостов, соединенной с катодом одного обратного диода, анод которого подключен к точке соединения фильтрового конденсатора с выходным выводом, а последовательная цепочка шунтирована другим обратным диодом.

«С

Схема инвертора представлена на чертеже.

Илвертор содержит идентичные мосты, состоящие каждый из тиристоров

1-4, последовательно с которыми включены коммутирующие дроссели 5-8., коммутирующий конденсатор 9, дроссель 10 фильтра, дополнительный коммутирующий дроссель 11, фильтровый конденсатор

12, нагрузку 13,,обратные диоды 14, 15.

В установившемся режиме при отпирании очередной пары тиристоров какойлибо ячейки, например 1,.3, происходит колебательный перезаряд коммутирующего колделсатора 9 по контуру 9, 3, 8.Щ

13, 12, 11, 5, 1, 9. Через нагрузку

13 протекает полунолна тока, длительлость которой равна половине периода собственлой частоты указанного контура. K концу полупериода ток в 25 контуре спадает до нуля, а напряжение ла конденсаторе 9 изменяет свою полярность. Под действием этого обратного напряжения тиристоры 1 и 3 запираются. Далее образуется пауза., 30 в течение которой тиристоры.всех ячеек находятся в запертом состоянии, а ток в нагрузке определяется входльм постоялньм током и имеет противоположное направление по отношению к 35 предыдущей полуволне. Постоянство входного тока обеспечивается большой индуктинностью дросселя 10 сглаживающего Фильтра. Спустя полупериод выходной частоты импульсами, Формируе- 40 мыми схемой управления (иа схеме ие показана), отпирается очередная пара тиристорон другой ячейки, образуется новый контур переэаряда ее коммутирующего конденсатора, замыкающийся через нагрузку, и в ней формируется следующая положительная полуволна тока, затем образуется пауза и т. д. 6а очередном такте отпирается другая пара тиристоров 2 и 4 первой ячейки, образуя следующий контур перезаряда коммутирующего конденсат6раг 9, 4, 7, 13, 12, ll, б, 2, 9 спустя иолупериод собственной частоты — пауза, затем интервал гронодимости соответствующей пары тиристоров 55 другой ячейки и т. д. В нагрузке формируется пеоеменный ток требуемой частоты. Илогоячейковость схем позволяет искусственно увеличить время запирания тиристорон за счет поочередной работы ячеек.

При уменьшении (сбросе) нагрузки напряжение ла ней возрастает, и как только оло превышает напряжение ла конденсаторе 12 сглаживакщего фильтра, отпирается диод 14, замыкая через себя контур коммутации и ограничивая амплитуду -напряжения ла лагрузке.

При увеличении нагрузки растет ток н контуре коммутации и напряжение на его элементах, в том числе и на коммутирукщем дросселе 11.

Как только амплитуда напряжения на дросселе 11 начинает превышать напряжение на фильтровом конденсаторе 12, отпирается диод 15, замыкая через себя контур коммутации. При этом индуктивность контура коммута.ции уменьшается, снижается его добротность и, как следствие этого, уменьшается рост тока и напряжения на элементах иннертора.

В отличие от прототипа, предлагаемый инвертор обеспечивает надежную работу ла нагрузку, параметры котоpoN могут иэмеляться в достаточно больших пределах (например, н акустических системах ультраэнуковых технологических установок, н илдукторах установок ТВЧ и др.).

Формула изобретения

Многоячейконый резонансный иивертор, содержащий связанные со входами выводами через дроссель фильтра тиристорные мосты с коммутирующими конденсаторами в диагоналях и включенными последовательно с каждым тиристором коммутирующими дросселями, последовательную цепочку, состоящую из фильтрового конденсатора и выходных выводов, отличающийся тем, что, с целью повышения ладежлости работы, ол снабжен двумя обратными диодами и дополнительным коммутирующим дросселем, включенным между точкой соединения фильтрового дросселя с последовательной цепочкой и общей точкой тиристорных мостов, соединенной с катодом одного обратного диода, алод которого подключен к точке соединения фильтрового конденсатора с выходным выводом, а последова-, тельная цепочка шултирована другим

:.братным диодом.

Источники инФормации, принятые но внимание при экспертизе

1. Акодис И. М. и др. Мощный тиристорный преобразователь ультразвуковой частоты. — Резисы докладов всесоюзной научно-технической конференции. Разработка и промышленное применение полупроводниковых преобразователей частоты и машиностроения, Уфа, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 3065535, кл, Н 02 И 5/42, 1970.

1 (1

I I

l

1 1

Составитель И. Жеребила

Редактор В. Левятов Техред Э.Чужик Корректор d, Горват

Заказ 7392/39 Тираж 857 Подписиое

ЦйИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыгий

11 3035, Москва, X-35, Раушская араб., д. 4/5

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