Генератор на управляемых вентилях
Иллюстрации
Реферат
Н И С А Н И Е
ЗОБРЕТЕпИЯ.» р»»р»
Союз Советских
Социалистических
Республик
««>771780
АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
) Дополнительное к авт. сеид-ву «в 240033
2) Заявлено 091178 (21) 2681891/24-07 рисоединением заявки Й9
3) Приоритет
Опубликовано 15.10.80.6þëëåòåíü « «о 38
Дата опубликования описания 1510.80 (51)М. Кл.з
Н 03 В 7/08//
Н 02 М 7/515
Государственный комитет
СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 373, 421 ° 11 (088 ° 8) (72) Автор изобретения
Г. В. Ивенский (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР НА УПРАВЛЯЕМЫХ ВЕНТИЛЯХ
Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в ультразвуковых технологических установках.
По основному авт. св. 9 240033 5 известен генератор на управляемых вентилях, содержащий подключенную к входным зажимам через дроссель фильтра последовательную цепь из нагрузки и конденсатора фильтра, 10 параллельно которой присоединены однофаэные мостовые инверторные ячейки, каждая из которых содержит коммутирующие конденсаторы и дроссели (1) . 15
Недостаток этого устройства заключается в том, что повышение предельной частоты выходного напряжения связано с необходимостью увеличения количества инверторных ячеек. Это при- 20 водит к понижению надежности, Целью изобретения является повышение частоты выходного напряжения генератора беэ увеличения количества инверторных ячеек.
Это достигается тем, что s генератор на управляемых вентилях, содержащий три ячейки, введены дополнительные конденсаторы, которые соединены между собой звездой, подключены к со-30 ответствующим коммутирующим конденсаторам инверторных ячеек и имеют емкость, вдвое превышающую емкость коммутирующих конденсаторов.
На чертеже Представлена схема инвертора.
Ко входным выводам последовательно подключены дроссель l.фильтра конден— сатор 2 фильтра и нагрузка 3. Параллельно цепи, образованной конденсатором 2 фильтра к нагрузкой 3, присоединены входные цепи инверторных ячеек, которые содержат тиристоры 4-15, дроссели 16-27 и коммутирующие конденсаторы 28-30. К конденсаторам 28-30 инверторных ячеек подключены соединенные в звезду дополнительные конденсаторы 31-33, емкость которых вдвое превышает емкость конденсаторов 2830, Устройство работает следующим обра. э ам. В некоторый момент времени Чо подаются импульсы тока управления на тиристоры 4 и 14,и эти тиристоры от-; пираются.При этом зам«кается контур, образованный конденсатором 2, дросселем 16 тиристором 4, конденсаторами 31 и 33, дросселем 26, тиристором 14, нагрузкой 3. Параметры элементов схемы подбираются таким
Северо-Западный заочный политехнический институт
771780 образом, чтобы ток тиристоров изменялся во времени по колебательному закону и достигал нуля не позднее чем через 1/12 периода напряжения управления (режим естественного выключения тиристоров), Спустя 1/12 периода напряжения управления после момента Чр1 на тиристор 4 повторно подается импульс тока управления.
Одновременно подается импульс тока управления на тиристор. 7. Тем саьым эамакается контур тока, образован.ный конденсатором 2, дросселем 16, тиристором 4, конденсатором 28, дросселем 19, тиристором 7, нагрузкой 3, Еще спустя 1/12 периода напряжения управления на тиристор 4 в третий раэ подается импульс тока управления. Одновременно импульс тока управления подается на тиристор 10 °
Очередность отпирания тиристоров в пределах одного периода напряжения управления показана в таблице. Здесь же помещены номера конденсаторов и коммутирующих дросселей, через которые эаьыкается цепь тока после отпирания соответствующих тиристоров.
Как следует из таблицы, в интервалах одновременной проводимости вентилей разных ячеек цепь тока
5 заьыкается через два последовательно соединенных дополнительных конденсатора (31-33, либо 31-32, либо
33-32), тогда как в интервалах проводимости вентилей только одной ячейки цепь тока эаьикается через конденсатор ячейки (28, 29,30) . Однако поскольку емкость дополнительных конденсаторов вдвое превышает емкость конденсаторов инверторных ячеек, то результирующая емкость кон15 туров тока во всех интервалах проводимости вентилей оказывается одинаковой, Индуктивность контуров тока тоже одинакова, и поэтому все импульсы входного тока инверторных
2О ячеек получаются идентичными по форме и амплитуде, Одному периоду напряжения управления соответствует 12 таких импульсов (см. таблицу) .
Номера конденсаторов и коммутирующих дросселей, через которые з аьыкает ся цепь тока после отпирания тирнсторов
Конденсаторы дроссели
16; 26
16; 19
16; 22
21; 22
4g14
2; 31; 33
2;28
2; 31; 32
2;. 29
2; 33; 32
2; 30
2; 33; 31
2; 28
2; 32; 31
2; 29
2; 32; 33
2; 30
4; 7
4у 10
9; 10
12; 10
121 15
12; 6
24; 22
5; 6
8; 6
8; 11
8; 14
13у 14 ления, Соответственно длительность периода тока нагрузки Т составляет
1/12 часть периода напряжения управления.
Время, в течение которого напряжение на закрывшихся тиристорах сохраняет отрицательную полярность (время эапирания), неодинаково для тиристоров, обозначенных на схеме четными и нечетными номерами, Время.Ток нагрузки 3 по первому закону
Кирхгофа представляет собой разность тока дросселя 1 входного фильтра и входного тока инверторных ячеек, Ток дросселя входного фильтра практичес» д) ки постоянен, и потому частота тока н агруэ ки (выходная частот а генератора) определяется частотой импульсов входного тока инверторных ячеек, то есть в 12 раэ превышает частоту управ-д
Очередность отпирания тиристоров
24;27
24; 18
17; 18
20; 18
20; 23
20; 26
25; 26
771780
Формула изобретения
Составитель И,Жеребина
Редактор Т,Лошкарева Техред Е.Гаврилешко Корректор M.Êoñòà
Заказ 7569/2 Тираж 995
ВНИИПЧ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ! эапирания четных тиристоров (к которым через коммутирующие дроссели присоединены дополнительные конден саторы) превышает три периода выходного тока 3 Т, поскольку только на четвертом периоде начинает перезаряжаться присоединенный к тиристору дополнительный конденсатор (см. таблицу) .
Время эапирания нечетных тиристоров превышает пять периодов, так как только на шестом периоде начинается перезарядка присоединенного к тиристору конденсатора инверторной ячейки (см. таблицу).
Поскольку время запирания четных тиристоров получается более низким, то предельная выходная частота генератора Й„х,„определяется иэ условия устойчивой работы именно этих тиристоров: (3+ х)Т) 1Ь „„> где,„ -паспортное время выключения тиристора; х (1 -коэффициент, з ави сящий от параметров элементов cxeMbl
Отсюда предельная частота предлагаемого генератора
Ъ+х
f max = t аыкл. (?)
В трехъячейковом генераторе по основному изобретению, содержащем такое же количество тиристоров, напряжение н а э акрытом тиристоре становится положительным уже на тре" тьем периоде выходного тока, и потому предельная частота Ó. (2)
t ьым.
Из сопоставления (1) и (2) вытекает, что предельная частота предлагаемого генератора с тем же количеством инверторных ячеек получается на 35-45% более высокой.
Генератор может содержать нечетное количество инверторных ячеек больше трех.
Генератор на управляемых вентилях, по авт ° св. 9 240033, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыаения частоты выходного напряжения при ис4 пользовании трех инверторных ячеек, он снабжен тремя дополнительными конденсаторами, соединенными в звезду и подключенными к соответствующим коммутирующим конденсаторам, причем ем25 KocTь дополнительных конденсаторов. вдвое превышает емкость коммутирующих конденсаторов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
Зр 1. Авторское свидетельство СССР
Р 240033, кл, Н 03 В 7/08, 1967,