Преобразователь постоянного тока впеременный

Преобразователь постоянного тока впеременный

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскил

Социалистических

Республик

<11> 1

К АВТОвСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.09.78 (21) 2665581/24-07 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 02 М 7/515

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.03.81. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 05.04.81 (53) УДК 621.314..572 (088.8) вторы (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

В ПЕРЕМЕННЬ1Л

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в качестве источника питания индукционных электротермических установок, магнитострикционных преобразователей, а также других потребителей тока высокой частоты.

Известен автономный инвертор, содержащий инвертирующий тиристорный мост с обратными диодами и коммутирующий последовательной RC-цепочкой в диагонали переменного тока, подключенный параллель- но с цепочкой из последовательно соединенных разделительного конденсатора и нагрузки к зажимам источника питания через дроссель фильтра. Импульсы управления подаются на тиристоры, формирующие один период выходной частоты, с задержкой друг относительно друга. Вследствие этого в течение некоторого интервала времени коммутирующий контур отключается от источника питания и замыкается накоротко. В результате происходи1 разряд коммутирующего конденсатора внутри инвертирующего моста.

Изменяя время, в течение которого контур разряжается внутри моста, можно регулировать мощность, которая выделяется в нагрузке этого инвертора (I).

Недостатком известного инвертора является то, что он не позволяет регулировать мощность в отдельных нагрузках или перераспределять ее между ними в случае подключения к нему нескольких нагрузок.

Известны также устройства централиз зованного питания потребителей токами высокой частоты, в которых регулирование выходной мощности осуществляется за счет сдвига фаз между основными гармониками выходной частоты инвертирующих ячеек, включенных параллельно или последовательно на общую нагрузку. Выходную мощность устройства можно регулировать, изменяя сдвиг фаз между основными гармониками выходной частоты тиристорных инвертирующих ячеек (2).

Однако эти устройства не позволяют регулировать мощность в отдельных подключенных к ним нагрузках, и. перераспределять ее между ними без дополнительных устройств.

Наиболее близким к предлагаемому яв2О ляется преобразователь постоянного тока. в переменный, содержащий связанные с входными выводами через соответствующие входные дроссели п тиристорных инверти817933 формула изобретения рующих ячеек с общим коммутирующим конденсатором, а также последовательную цепочку, состоящую из разделительного конденсатора и выходных выводов, и и коммутирующих дросселей (3).

Недостаток указанного преобразователя состоит в невозможности одновременного питания нескольких нагрузок и регулируемого перераспределения мощности между ними

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения автономного регулирования при питании п нагрузок.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь снабжен (n - 1) идентичными последовательными цепочками, подключенными каждая параллельно соответст- 15 вующей тиристорной ячейке, а последовательно с элементами каждой цепоЧки включен один из коммутирующих дросселей.

На фиг. представлена принципиальная схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 а — осциллограмма, импульсов упго равления поступающих на тиристоры источника питания (i>); на фиг. 2 б — то же, ток в нагрузке первой ячейки (.Ф. g); на фиг. 2 в — то же, тока в нагрузке второй ячейки (i< ).

Преобразователь содержит мостовые тиристорные инвертирующие ячейки, выполненные на тиристорах 1 — 4 и 5 — 8 с общим коммутирующим конденсатором 9 в цепи коммутации тока тиристоров, связанные с зажимами источника постоянного тока через свои входные дроссели 10, 11 и 12, 13, параллельно первой ячейке подключена последовательная цепочка, состоящая из коммутирующего дросселя 14, разделительного конденсатора 15 и выходных выводов с нагрузкой 16, параллельно второй ячейке подключена аналогичная цепочка из дросселя

17, конденсатора 18 и нагрузки 19.

Преобразователь работает следующим об-4о разом.

В установившемся режиме к моменту рремени t1 коммутирующий коиденсаор 9 заряжен с полярностью указанной на фиг. 1, разделительные конденсаторы 15 и 18 заряжены до напряжения источника постоянного

45 тока. В момент времени t< подаются и!4пульсы управления на тиристоры 1 и 3 первой ячейки и происходит колебательный перезаряд коммутирующего конденсатора 9 и разряд разделительного конденсатора 15 по цепи 1 — 9 — 3 — 16 — 15 — 14 — 1. П ри этом активная мощность выделяется только в нагрузке 16, подключенной к первой инвертирующей ячейке. В момент времени t2 подаются импульсы управления на тиристоры

5 и 7 второй инвертирующей ячейки и конденсатор 9 перезаряжается уже по двум параллельным цепям 1 — 9 — 3 — 16 — 15 — 14-1 и 5 — 9 — 7 — 19 — 18 — 17 — 5.

В момент времени t3 колебательный ток перезаряда конденсатора 9 происходит через нуль, тиристоры 1, 3, 5 и 7 выключаются и наступает пауза в работе инвертора. К моменту времени t < заканчиваЕтся первый полупериод работы преобразователя. Конденсатор 9 перезаряжается до напряжения с полностью, обратной указанной выше. Во втором полупериоде поочередно включаются тиристоры 2, 4 (в момент времени t>) и 6, 8 (в момент времени t g). Работа преобразо-, вателя во втором полупериоде аналогична его работе в первом полупериоде.

Величина тока инвертирующей ячейки зависит от напряжения на коммутирующем конденсаторе к моменту включения тиристоров ячейки. Так как к моменту времени

t g конденсатор 9 частично разряжается по цепи 1 †9 †3 †!6 — 15 — 14 — 1, то ток в нагрузке 19 меньше, чем в нагрузке 16, при прочих, равных условиях. При одновременном включении тиристоров 1, 3 и 5, 7 (1 —

t, = О) токи в нагрузках 16 и 19 одинаковы. Если интервал времени t t < больше полупериода собственной частоты колебательного контура, образованного элементами

9, 14, 15 и 16, то конденсатор 9 полностью перезаряжается к моменту времени t и тиристоры 5, 7 включиться не могут. Ток в нагрузке 19 отсутствует. Изменяя длительность интервала t t1 можно изменять соотношение мощности в нагрузках 16 и 19.

Если в одной из инвертирующих ячеек предлагаемого преобразователя закоротить выходные зажимы н включать эту ячейку с опережением по отношению к остальным ячейкам, то в результате частичного перезаряда коммутирующего конденсатора через короткозамкнутую ячейку в нагрузках подключенных к другим ячейкам, можно регулировать суммарную мощность, изменяя величину времени опережения, с которым включается короткозамкнутая ячейка

Преобразователь постоянного тока в переменный, содержащий связанные со входными выводами через соответствующие входные дроссели п тиристорных инвертирующих ячеек с общим коммутирующим конденса- тором, а также последовательную цепочку, состоящую из разделИтельного конденсатора и выходных выводов, и п коммутирующих дросселей, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения автономного регулирования при питании и нагрузок, он снабжен (п — 1) идентичнымя последовательными цепочками, подключенными каждая параллельно соответствующей тиристорной ячейке, а последовательно с элементами каждой цепочки включен один из коммутирующим дросселей.

817933Составитель И. Жеребина

Редактор И. Михеева Техред А. Бойкас Корректор.Ч. Иван

Заказ 994/76 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская на 6., д, 4/5

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

J!. Авторское свидетельство СССР № 409345, кл. Н 02 М 5/42, !971.

2. Васильев А. С. Статические преобразователи частоты для индукционного нагрева. М., «Энергия», 1974, с. !43, рис. 63в.

3. Авторское свидетельство СССР № 574836, кл. Н 02 М 7/515, !976.