Последовательный инвертор

Последовательный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Саюа Севетсник

Сециаеюсти ческий

Реееубаик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ВТИЛЬСТВУ

<>838975

4 гl»вЂ” (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) ЗаяВлеио 26,1079 (23) 2833598/24-07 с присоединением заявки ¹

l (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень ЙЯ 22

Дата опубликования описания 150681 (31) м. кл.з

Н 02 М 7/515

Гасударственный комитет

СССР

llo делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314., 572 (088 ° 8) 1

A.B. Иванов, М.М. Мульменко и П.С. Ройзман

1.

1

) !

) уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе

) (72) Авторы изобретения (7т) Заявитель (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и может исполь зоваться в тиристорных преобразователях частоты для индукционного нагрева.

Известны последовательные автономные инверторы, позволяющие ре. гулировать мощность на выходе, содержащие подключенную к источнику питания через входной дроссель нагрузочную цепь с разделительным конденсатором и подсоединенный параллельно нагрузочной цепи тиристорный мост со встречно-параллельными диодами и коммутирующей (.С-цепью, причем коммутирующая цепь имеет два дросселя, включенные в различные плечи моста (lj, Вентили этого инвертора перегружены токами внутримостового разряда коммутирующего конденсатора, что сужает диапазон регулирования и устойчивость работы. Кроме того, данная схема сложна, так как содержит не один,, а два коммутирующих дросселя.

Наиболее близким к предлагаемому является последовательный инвертор, содержащий подключенные к источнику питания через входной дроссель цепь нагрузки с разделительным конденсатором и тиристорный мост со встречно-параллельными диодами и коммутирующей (С-цепью в диагонали переменного тока, а также дополнительный дроссель, шунтированный тиристорами . (2), Этот инвертор обладает расширенным диапазоном регулирования и по10 вышенной коммутационной устойчивостью, однако имеет существенный недостаток — сложность, поскольку дополнительный дроссель включен последовательно с LC-цепью, а шунт5 тирующие его тиристоры соединены встречно-параллельно.

Известны инверторы большой мощности, в которых тиристорный мост реально выполняется в виде парал20 лельного, последовательного или смешанного соединения нескольких схем, что необходимо для равномерной загрузки всех силовых элементов (3).

Такие инверторы также сложны, 25 возникает необходимость введения в ,схему дополнительных дросселей по . числу мостов и вдвое большего количества шунтирующих тиристоров.

Целью изобретения является ушэоЩ щение устройства, 838975

Для выполнения поставленной цели в ийверторе P2), дополнительный дроссель включен между точкой соединения цепи нагрузки со входным дросселем и тиристорным мостом, причем тиристоры, шунтирующие дополнительный дроссель, включены в прямом направлении.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема последовательного инвертора на фиг. 2 — временные диаграммы °

Схема содержит подключенную к источнику питания через входной дроссель 1 цепь нагрузки, состоящую из разделительного конденсатора 2, защитного дросселя 3 и нагрузки 4.

Параллельно нагрузочной цепи подсоединен тиристорный мост на тиристорах 5 — 8 со встречно-параллельными диодами 9. — 12, в диагональ переменного тока которого включена коммутирующая LC-цепь, состоящая иэ дросселя 13 и конденсатора 14.

Дополнительный дроссель 15 включен между нагруэочной цепью и тиристорным мостом и зашунтирован тиристорами 16 и 17, включенными в том же направлении, что и тиристоры моста.

Схема работает следующИм образом.

В начальный момент времени разделительный конденсатор 2 большой емкости заряжен до напряжения источником питания, а конденсатор

14 коммутирующей цепи — до некото.рого напряжения полярности (фиг.1).

В этот момент подаются управляющие импульсы на тиристоры 16, 5, 8, и конденсатор 14 колебательно перезаряжается по цепи тиристор 8 — нагрузка 4 — дроссель 3 — конденсатор 2 — тиристор 16 — тиристор 5 дроссель 13, В момент времени ток, протекающий по этой цепи, переходит через ноль, и тиристоры

16, 5, 8 выключаются, после чего начинают проводить диоды 9 и 12, пропускающие обратную полуволну тока перезаряда конденсатора 14 (фиг. 2 а, ток тиристорного моста), а вместо тиристора 16 в цепь перезаряда включается дополнительный дроссель 15. В течение интервала проводимости диодов 9 и 12 к тиристорам моста 5 и 8 прикладывается небольшое обратное напряжение способствующее их восстановлению.

За счет введения в цепь дополнительной индуктивности время восстановления увеличивается по сравнению с обычной схемой без дополнительного дросселя; где 1 - время восстановления тиристоров моста (Ь =0) — время восстановления ю

THpHc TQpoB моста в схеме без дополнительного дросселя;

Ь,Ь Ь - индуктивности дросселей

15 13 3

5 15, 13 и 3.

Дополнительный дроссдль также ограничивает крутизну подхода тока встречно-параллельных диодов к нулю, и, следовательно, коммутационные напряжения. Как и в известной схеме, в предлагаемом инверторе возможно регулирование выходной мощности эа счет изменения временного сдвига импульсов управления -иристора 16 относительно импульсов управления тиристоров 5 и 8. В зависимости от величины этого сдвига изменяется среднее за период значение волнового сопротивления колебательного контура инвертора, опре2Î деляющее мощность, выделяемую в нагрузке °

В течение следующего периода выходного тока, когда проводят сначала тиристоры 7 и 6, а затем диоды и тиристоры работают так же, как и в первом периоде. Затем процессы в схеме повторяются.

Как видно из графика напряжения на дополнительном тиристоре (фиг.2б), период 1„ †. t является временем восстановления тиристора 16, которое примерно вдвое меньше времени восстановления тиристоров, но вследствие значительной величины приложенного обратного напряжения и малой скорости нарастания прямого напряжения ,вполне достаточно для надежной ком:мутации дополнительного тиристора.

Следует отметить, что, если в качестве дополнительных тиристоров используются приборы одного типа с тиристорами моста, то количество дополнительных тиристоров, соединенных параллельно, равно удвоенному количеству параллельно соединенных мостов в инверторе (фиг. 1, показано пунктиром). При этом параллельно соединенные дополнительные тиристоры включаются поочередно, синхронно с соответствующими тиристорами мостов, пропуская соответствующие полуволны тока так, что средняя токовая загрузка дополнительных тиристоров примерно одинакова со средней токовой загрузкой тиристоров мостов. В случае использования в качестве дополнительных более мощных по допустимой токовой загрузке тиристоров может быть достаточным включение одного дополнительного тиристора, включаемого синхронно с каждым включением тиристоров в мостах. Все дополнительные тиристоры могут быть установлены на одном общем охладителе.

Формула изобретения

Последовательный инвертор, содержащий подключенные к источницу пи838975

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

f I

I ) Составитель И. Жеребина

Редактор И. Нестерова Техред И. Асталош . КорректоР Г. Решетник

Заказ 4469/87

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ 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 тания через входной дроссель цепь нагрузки с разделительным конденсатором и тиристорный мост со встречнопараллельными диодами и коммутирующей

LC-цепью в диагонали переменного тока, а также дополнительный дроссель, шунтированный тиристорами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения, указанный дополнительный дроссель включен между точкой соединения цепи нагрузки со входным дросселем и тиристорным мостом, причем тиристоры, шунтирующие дополнительный дроссель, включены в прямом направлении, 1. Тиристорные преобразователи ,частоты для индукционного нагрева металлов. Труды Уфимского авиационного института. Вып. 64., Уфа, 1974, с. 5-11, 2. Авторское свидетельство СССР

9. 712911, кл. H 02 М 7/515, 1977.

3. Тиристорные преобразователи ,частоты.для индукционного нагрева металлов. Труды УАИ. Вып. ХХ11. Уфа, 1971, с. 52-64.