Последовательный автономный инвертор

Последовательный автономный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеюз Советсиин

Социалистических

Республик

<ц714599

{6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 12.04.78 (21) 2604631/24 07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликоваио05.02.80 Бюллетень М 5 (51)М. Кл.

Н 02 М 7/515

Всударстввнньй коинтвт

СССР йо авлвн нзвбрвтвннй н атнрытнй (53) УДК 621..314.572 (088.8) Дата опубликования описания 08.02.80

В. B. Шипицын, В. Н, Антонова, В. И. Лузгин, А. А. Рухман, А. А, Новиков и В. В. Рудный

{72) Авторы изобретения

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова

{ 7! ) Заявитель (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразо-вательной технике и может быть исполь зовано в качестве источника питания для электротермических установок.

Известен ряд схем последовательных. инверторов, в которых для расширения нагрузочиого диапазона используются дополнительные контуры, осушествляюшие возврат избыточной реактивной энергии, запасенной в электромагнитных полях

10 элементов схемы, в источйик питании.

Известна схема независимого инвертора (lj, в которой ограничение степени раскачки напряжении на реактивных элемент и силовых вентилях в режимах, 5 близких к короткому . замыканию, осу-. ществляется за счет введения встречно параллельных неуправляемых вентилей, Такой способ ограничения не позволяет получить рабочие частоты выше 2,5 ко, так как обратное напряжение, прикладываемое к управляемым вентилям, определяется малой величиной паден л напряжения на работаюших встречно-параллель ных вентилях. Последнее обстоятельство требует увеличения времени, необходимого для восстановления управляемости силовых вентилей, а следовательно, при» водит к суженшо частотного диапазона.

Наиболее близкой является схема ин вертора (2), содержащая связанные с входными выводами через дроссели фильтра тиристорный мост с коммутируюшим конденсатором в диагонали переменного тока и две последовательные цепочки, состояшие каждая из конденсатор а и дросселя, между обшими точками которых включен диод.

Сушественным преимушеством данной схемы перед приведенной выше является создание более благоприятных условий для работы вентилей. Это, прежде всего, заключается в значительном снижении скорости нарастания прямого напряжения, прикладываемого к тиристорами, и времени, представляемого для восстановления управляемости тиристоров, к которым в выключенном состоянии прикладывается

1 3 7) 4599 з11ачитсле ное Отрицчтельное напряженпеэ что позволяет получить более вйсокие частоты.

К недостаткам рассматриваемой схемы относится низкий КПД инверторв

5 эа счет малой амплитуды первой гармоники тока, протекающего через нагрузку.

С целью повышения КПД и надежности инвертора в работе за счет обеспечения устойчивой его работы при изменении нагрузки, в предлагаемом инверторе дрос сель одной из последовательных цепочек выполнен с отводом и соединен последовательно с цепью нагрузки, причем их точка соединення связана с упомянутой обшей точкой другой цепочки через дополнительный диод, а между отводом дросселя и анодной группой моста включен вспомогательный диод.

Схема инвертора представлена на

20 чертеже. Инвертор содержит мост тиристоров 1-4, в диагональ переменного тока которого включен коммутирующий конденсатор 5, дроссели фильтра 6, 7 и две

25 последовательные цепочки, одна из которых состоит из конденсатора (разделительного) 8, дросселя (коммутирующего) 9 и нагрузки 10, а другая - из дросселя

11 и конденсатора 12 общая точка конЭ

Зо денсатора 8 и дросселя 9 через диод 13 и точка соединения дросселя 9 и нагрузки 10 через дополнительный дйод

14 соединены с обшей точкой дросселя

11 и конденсатора 12, а отвод дросселя

8 соединен через вспомогательный диод 1 5 ..

Схема инвертора работает следующим образом.

Полный цикл работы схемы определяется частотой управления типисторами

1-4. Каждый такт характеризуется рабочим и нерабочим состоянием вентильного моста, т.е. наличием и отсутствием тока коммутирующего контура. В течение такта рабств схемы разбивается на четыре интервала. интервал. При отпирании тиристоров 1, 4 по контуру 5-4-10-9-15-1-5 протекает импульс тока перезвряда коммутирующего конденсатора 5. При этом через нагрузку 10 ток протекает снизу вверх. В момент равенства напряжений части коммутирующего дросселя 9 и коммутирующего конденсатора 5 диод 15 закрывается.

Г интервал. Ток перезаряда комму- тирующего конденсатора 5 замыкается по цепи 8-1-5-4-10-9-8. Через нагру ку ток протекает снизу вверх. В момент перехода тока коммутирующего контура чере о амплитудное зна чепие на пряже ния на коммутирующем дросселе меняет полярность. Как только напряжение на этом дросселе по величине превысит сумму напряжения источника питания и падение напряжения на нагрузке, открывается диод 13. Ток в цепи коммутирующего контура резко спадает до нуля.

5 интервал. Избыток реактивной энергии, запасенной в электромагнитном поле коммутирующего дросселя, рассеивается нв конденсаторе 12 и нагрузке

10. Ток сброса протекает по контуру

9-13-12-10-9. Ток через нагрузку протекает сйизу вверх. щ интервал характеризуется бестоковой паузой схемы инвертора, которая длится до включения тиристоров 2, 3.

При этом ток заряда конденсатора 8 обеспечивает протекание тока через нагрузку сверху вниз. Первый такт работы схемы эаконче,н.

Процессы, происходящие во втором такте,. аналогичны описанным выше, по окончаний второго такта включаются тиристоры 1, 4>и цикл работы схемы инвертора повторяется.

В данной схеме инвертора помимо ограничения напряжений на тиристорах и реактивных элементах предусмотрено ограничение напряжения на нагрузке 10 до величины питающего напряжения с помощью диода 14, что обеспечивает устойчивую работу инвертора при изменении нагрузки в широких пределах.

Таким образом, предлагаемый последовательный инвертор позволяет повысить

КПД эа счет улучшенного гармонического состава нагрузки на 10-15% и обеспечивает устойчивую работу на резко переменную нагрузку. формула изобретения

Последовательный автономный инвертор, содержащий связанные со входными выводами через дроссели фильтра тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока .и две последовательные цепочки, каждая такая цепочка состоит из конденсатора и дросселя, между общими точками которых включен диод, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения КПД И надежности его в работе, дроссель

5 714599 6 одной из последовательных цепочек вьТйол- Источники информации, нен с отводом и соединен последователь- принятые во внимание при экспертизе но с цепью нагрузки, причем их точка 1. Авторское свидетельство% 235177. соединения связана с упомянутой общей класс Н 02 М 7/48, 1967. точкой другой цепочки через дополнитель, s 2. Тиристорные преобразователи часный диод, а между отводом дросселя g тоты для индукционного нагрева металанодной группой моста включен вспомога- лов, Межвузовский научный сборник, тельный диод. М. 6, Уфа, 1976, с. 9, рис. 1.

Составитель И. Жеребина редактор y) целюканов Техред Я. Ковалева Корректор .. l акаренко

Заказ 9309/57 Тираж 783 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

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