Последовательный инвертор

Последовательный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцнапистических

Республик

Ф"

»

Ф

»»

>, »,»», «»,; с „»»»»

».У .г (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 03.08.77 (2! ) 2 513 120/24-07

М 7/515 евеудлрствениый комитет

СССР

lo делам нзебретеннй н етерытнй (23)Приоритет

Опубликовано 05,02.80. Бюллетень М 5

Дт(621.314.

72 (088. 8 ) Дата опубликования описания 07.02.80 (72) Авторы изобретения

С. М. Кацнельсон и И. Ф. AHTDH08 (7!) Заявитель (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР с присоединением заявки,%

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно, к преобразователям постоянного напряжения в переменное, выполненным на базе последовательного инвертора, и может быть использовано, в частности, в преобразователях„

5 предназначенных для установок индукционного нагрева металлов.

Известны последовательные инверторы, предназнченные для получения переменноФ

30 го напряжения высокой частоты. Однако в обычных схемах инверторов не удается получить достаточно высоких вьтходйых напряжений и частоты (1).

Увеличение, выходной частоты достига- 15 ется обычно применением многомостовых инверторов, а увеличение выходного нацряжения - применением, например, выходных трансформаторов. Однако, применение трансформаторов существенно усложняет преобразовательную установку и ухудшает ее технико-зкономические показатели j2$

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является последовательный инвертор, содержащий гиристорный преобразовательный мост с коммутирующим контуром в диагонали пере- менного тока и фильтровой дроссель в цепи постоянного тока, причем нагрузка инвертора включена в диагональ постоянного тока моста через разделительный конденсатор (3).

В таком инверторе достигается удвоение выходной частоты, однако выходное напряжение при использовании только одного моста недостаточно велико. Это является недостатком инверторв. !

1елью изобретения является повыщение выходного напряжения.

Поставленная цель достигает»ся тем, что в последовательный инвертор, содержащий тиристорный преобразовательный мост, точка соединения:подов тиристоров которого соединена с положительным входным выводом инвертор,:» точка сое-. динения катодов через первый фильтровой дроссель - с отрицателып.п»л вх аным выводом, причем один из вых:двысь выводов . гТоед инен с положительным входным выводом, л другой — через зииитный дроссель связан с точкой соединения катодов тиристоров моста с первым фильтровым дросселем, введены дополнительные преобразовательные мосты с коммутирующими контурами в диагоналях переменного тока и с анод- Ж Яй и-квтодными дросселями в "цепах постоянного тока, а также дополнительные

"Яйо4Й; причей точка соедийении анодов щ " гщФСторов каждого последующего дополнительного моста связана через дополни» тельный внодный дроссель с точкой соеди-А-". йени»я анодов тириСтбров предыдущего мос» тв, и через дополнительный диод - с точкой соедИнения катодов тиристоров предыдущего моста, а точка соединения катодов тиристоров каждого последующего дополнительного моста связана через катодный дополнительный дроссель с точкой рз »оедйнеййя катодов тиристоров предыду« щего моста, при этом второй выходной вывод соединен через защитный дроссель с точкой соединения катодов тиристоров последнего Моста, а квк анодные, так и 25 катодные дроссели выполнены с магнитной связью.

Прийципиальная электрическая схеI ма последоватепьйого инверторв приведена нв чертеже. На схеме обозначено: 30

1 - основной преобразовательный мост

2,3 - дополнительные мосты;4-:15 - тиристоры;

16-. 18 = конденсаторы коммугирующих контуров; 35

19 21 - дроссели коммутирующих контуров;

22, 23 - анодные дроссели;

24-; 6 - катодййе "дросселя, 27, 28 - дополнительные диоды, 40

29 - защитный дроссель;

30- . 32 -. Элементы нагрузочного контура.

Последов ат ельны й. инвертор работает следующим образом.

Имщльсы управления, поступают на тиристоры всех мостов синфазно. При работе тиристоров 4, 7, 8, 1 1, 12, 15 в тече ние некоторого интервала времени работают диоды 27, 28 и коммутирующие конденсаторы 16-:18 йереэаряжакл ся по цейи: 4-16-19-7-27-8-17-20-1 1-28-12-18-21-15-29-30-32-4, при этом через нлгруэку 30 поступает импульс тока в направлении; указанном нл чертеже 55 стрелкой. Через тирнсторы 4, 7, 8, 11, 12, 15 и диоды 27, 28 кроме колебатель»f.. ного тока- протекает постоянная состввля

3 " — 714597 Д ющля входного токл инвертора. В момент когда колеблтельный ток, протекающий через диоды 27, 28 становится рлвным входному постоянному току, диоды 27, 28 запираются и отпир, ются тиристоры 5, 6„»

9, 10, 13, 14, после чего к тиристорам

4, 7, 8, 1 1, 12, 1 5 прикладывается об- . ратное напряжение, и они восстанлвливвют свои зепирлющие свойства. При рлботе тиристоров 5, 6, 9, 10, 13, 14 коммутирующие конденсаторы 16ф18 перезаряжвются по пепи, 5-19-16-6-27-9-201 7-10-28-1 3-2 1-18-14-29-30-3 2-5, при этом через нагрузку 30 также протеклет импульс тока. В момент, когда кблебательный ток, протекающий через диоды

27, 28, становится равным входному постоянному току, диоды 27, 28 запираются. На этом заканчивается полный цикл работы инвертора, и в дальнейшем процесс переэарядв конденсаторов 16-, 18 повторятся.

Полярность коммутирующих конденсаторов 16+18 к моменту отпирания тиристоров 4, 7, 8, 11, 12, 15 такова (см. чертеж), что нацряжениа на указанных конденсаторах складываются. Волновое сопротивление контура переэаряда конденсаторов 16-;18 также складывветса из волновых сопротивлений коммутирующих цепочек инвертирующих мостов, что позволяет пропорционально увеличивать сопротивле ние нагрузки и получить на выходе инвертора напряжение, превышающее, выходное напряжение каждого инвертирующего моста в И рвз, где - число мостов.

Предлагаемый высоковольтный последовательный инвертор позволяет путем выбора числа мостов получить нл выходе требуемое высокое напряжение, что "обеспечивает высокий КПД установки при питании удаленных нагрузок.

Следует отметить, что в таком инверторе при срыве инвертирования в одном из мостов не йроисходит срыва инвертирования всего иивеутора в целом, если имеется запас по напряжению установленных тиристоров. Скорость нарастание тока короткого замыкания через тиристоры моста не превышает в высоковольтном инверторе скорости нарастания импульса рабочего тока, Применение секционироввнного мвгнитосвязвнного входного дросселя позволяет уменьшить габариты установки.

Высокое напряжение и повышенная надежность позволяет испольэовать высоковольтный иквертор для питания мощных

714597

Составитель A. Сытин

Редактор Н. Лукин ТехредН. Ковалева Корректор Ю. Макаренко

Заказ 9309/57 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 индукционных нагревательных установбк.

Наиболее целесообразным является приме пение предлагаемого инвертора для пита-ния удельных нагрузок большой мощности, Формула и зо бретен ия, 5

Последовательный инвертор, содержап|ий тиристорный преобразовательный мост с кОммутирующим контуром В диагонали переменного тока, точка соединения анодов тиристоров которого соединена с полОжительным Входным ВЫВОДОМ HHBepto ра, .а точка соединения катодов - через первый фильтровой дроссель - с отрицательным входным выводом, причем один из ВЫХОдных ВыВОдОВ соединей с положи тельным BxollHbfM Выводом, а другой через защитный дроссель связан с точкой соединения катодов тиристоров моста с первым фильтровым дросселем, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью по- Ж вышения выходного напряжения, в. него введены дополнительные тиристорные прЬ- образовательные мосты с коммутирующи щ контурами в диагоналях переменного

25 тока и с анодными и катодными дросселями в цепях постоянного тока, а также"дб-- - полнительные диодь1, причем точка соед и- ,;I нения анодов тиристоров каждого последующего дополнительного моста связана через дополнительный анодный дроссель с точкой соединения анодов тиристоров предыдущего моста и через дополнительный диод — с точкой соединения катодов тиристоров предыдущего моста, а точка соединения катодов тиристоров каждого последующего дополнительного моста связана через катодный дополнительный дроссель

,с точкой соединения катодов тиристоров предыдущего моста, при этом второй выходной вывод соединен через защитный дроссель с точкой соединения катодов тиристоров последнего моста, а как анодные . так и катодные дроссели выполнены с маг йитной связью.:

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Гончаров Ю. П. и др. Автономные, инверторы, Кишинев, Штиинпа", 1974, с, 183, рис. 90.

2. Беркович Е. A. и др. Тиристорныа преобразователи высокой частоты, Л., - Энергия", 1973, с. 69, р. 3/28,б.

3. Авторское свидетельство СССР № 235177, кл. Н 02 М 7/48, 16.08.67.