Инвертор

Инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск ни

Соцнвпнстнческни респубики 847467 (61) Дополнительное к авт. свил,-ву (22) Заявлено 19.07 ° 79 (21 } 2799771/24-07 (51) М. Кл . с присоелннениен заявки М (23 } Приоритет

Н 02 М 7/515

6жударстееииый иемитет

СССР да делам изабретеиий и вткрытий (53) УДК 62),314, .572 (088.8)Опубликовано 15.07. 81 ° Бюллетень М 26

Дата опубликования описания 17.07.81 (72) Авторы изобретения

А.В.Иванов, П.С.Ройзман, А.М.Уржумсков и (71) Заявитель Уфимский авиационный институт им. Орджоник (54} ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобра- зовательной технике и может найти применение .при создании источников повышенной частоты с широкими функциональными возможностями.

Известны тиристорные инверторы, состоящие из нескольких ячеек, подключенных к источнику питания через входной дроссель (l),(2) и (31.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является инвертор, содержащий тиристорные ячейки с обратными диодами, каждая из которых подключена к источнику питания через входной дроссель, а к выходному зажиму - через последовательный колебательный контур. Управляющие электроды тиристоров ннвертора соединены с задающим генератором (3).

Недостатками известного инвертора. являются узкие функциональные возможности. Это связано с трудностями, возникающими при регулировании мощности инвертора.

При работе на нагрузку, представляющую собой параллельныйколебательный контур, регулирование мощности осуществляют изменением частоты выходного тока инвертора. При этом диапазон регулирования мощности зависит от добротности нагрузочного контура и допустимого диапазона изменения частоты. Для многих нагрузок требуется производить регулирование мощности при постоянной частоте выходного тока инвертора. В этих случаях известный инвертор не может быть использован

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей инверторае

Поставленная цель достигается тем, что инвертор, содержащий тиристорные ячейки с обратными диодами, аиодная группа каждой из которых через соответствующий входной дроссель связана

847467 ф

Пусть в момент t=0 на тиристор 1 поступает очередной управляющий импульс (фиг,2с1). Тиристор 1 открывается, и по цепи 1-11-9-7-1 течет ток

5 разряда конднесатора 7. Параметры указанной цепи выбраны так, что этот ток носит колебательный характер (фиг.2b,e ), В момент t=t< ток тиристора 1 равен нулю, и он выключается. В течение времени t -t ток проводит диод 3, при этом к тиристору 1 прикладывается запирающее напряжение, равное прямому падению напряжения на открытом диоде, и тиристор 1 восстанавливает управляющие свойства.

В момент времени 1 = подают управляющий импульс на тиристор 2 второй ячейки. При этом процессы, протещ кающие в инверторе, аналогичны указанным. Входные дроссели 5 и 6 выбраны так, что инвертор работает в режиме прерывистого входного тока. 3а время проводящего состояния тиристора 1 и диода 3, т,е. в течение 0 tgt, ток дросселя нарастает по цепи 5-19 (или 17-3{или 1) — источник питаниядроссель 5 (см.фиг.2 ). В момент

t=t выключается диод 3, и ток дросселя протекает по цепи 5-17-7-9-11источник питания — дроссель 5. В момент t=t< ток через дроссель 5 равен нулю. Конденсатор 7 к моменту времени t заряжается до напряжения больmего, чем напряжение источника питания. В течение времени t5" t вентили 1,3,19 и 17 закрыты, поэтому напряжение на конденсаторе 7 постоянно.

В момент 1=й с элемента 20 задержки на управляющий электрод тиристора 19 поступает импульс управления (фиг.2Ь)

После включения тиристора 19 конденсатор 7 по цепи 7-19-5 — источник питания — 11-9-7 разряжается на источник питания и возвращает ему запасенную энергию. При этом ток дросселя 5 отрицателен и нарастает по абсолютной величине (фиг.2Zj. В момент

t--t6 на тиристор 1 с задающего генератора 15 поступает очередной управляющий импульс и указанные процессы повторяются.

3 с положительным входным выводом и через LC-контур соединена с первым выходным выводом, а катодные группы соединены со вторым выходным выводом и отрицательным входным выводом, причем управляющие электроды тиристоров ячеек соединены с задающим генератором, снабжен дополнительными тиристорами и диодами, каждый из которых включен последовательно со входным дросселем и соединен встречно-параллельно с одним из дополнительных тиристоров, управляющие электроды которых через элементы задержки подключены к задающему генератору.

На фиг.i показана принципиальная схема инвертора; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие принцип действия инвертора °

Инвертор (фиг.l) выполнен на двух тиристорных ячейках.

Ячейки содержат тиристоры 1 и 2, параллельно которым включены обратные диоды 3 и 4, и подключены к источнику питания через входные дроссели 5 и 6 и к выходному выводу через последовательные колебательные LC-контуры, образованные конденсаторами 7 и 8 и дросселями 9 и 10. Нагрузка 11 представлена в виде параллельного колебательного контура, образованного компенсирующим конденсатором 12, индуктивностью нагрузки 13, ее активным сопротивлением 14. Управляющие электроды тиристоров 1 и 2 подключены к задающему генератору 15. В цепи входных дросселей 5 и 6 включены диоды

16 и 17, встречно-параллельно которым включены тиристоры 18 и 19. Управляю- @ щие электроды тиристоров 18 и 19 через элементы 20 и 21 задержки подключены к задающему генератору 15.

На фиг.2 диаграммы, показанные сплошной линией, относятся к первой ячейке, штриховой — ко второй ячейке.

На фиг.20 приведена временная диаграм" ма распределения импульсов управления на тиристор 1 (сплошная линия) и тиристор 2 (штриховая линия). На фиг. 8 показаны управляющие импульсы на тиристоры 18 и 19; на фиг.2о — токи . вентилей 1,3 и 2,4; на фиг.25 - токи входных дросселей 5 и 6; на фиг.2 — напряжения на конденсаторах 7 и 8; на фиг.2Ь вЂ” ток нагрузки 11.

Ячейки инвертора работают поочередно, со сдвигом друг относительно друга на период тока нагрузки (фиг.2) .

Мощность, отдаваемая в нагрузку тиристорной ячейкой sa время 0-Справна

Р Up где Ц вЂ” напряжение источника питания

474б7

Формула изобретения

5 8

Д вЂ” среднее значение тока дросс1 р селя 5 за время 0-1ь.

1С3 зависит от 6 - момента включеср. ния тиристора 19 по отношению к моменту включения тиристора i, В случае, когда момент совпадает с (случай, когда время задержки между импульсами на тиристоры 1 и 19 равно периоду), ток 3 дросселя 5 всегда и;ложителен, поэтому максимален, и инвертор выдает в нагрузку максимально возможную мощность.

При задержке импульсов на тиристоры 3 и 19 меньшей, чем период, ток дросселя 5 в течение времени tyt- -

6 3 (фиг.2 ) отрицателен, что приводит к снижению тока ДС3 и мощности инвертора. В случае, когда момент ф совпадает с моментом t,òoê отрицателен в течение времени t7t>-t<, ток 3,3 равен минимально возможному, и мощность инвертора близка к нулю.

Регулируя с помощью элементов

20 и 21 задержки задержку импульсов управления на тиристоры 19 и 18 по отношению к импульсам управления тиристоров 1 и 2 регулируют мощность инвертора. Частота выходного тока инвертора не зависит от задержки импульсов управления на тиристоры

19 и 18, поэтому возможно регулировать мощность инвертора при постоянной частоте выходного тока. Это расширяет функциональные возможности инвертора, так как позволяет регулировать мощность и частоту инвертора независимо друг от друга.

Инвертор, содержащий тиристорные ячейки с обратными диодами, анодная группа каждой из которых через соответствуюпртй входной дроссель связана с положительным входным выводом 0 и черед LC-контур соединена с первым выходным выводом, а катодные группы соединены со вторым выходным выводом и отрицательным, входным выводом, причем управляющие электроды тиристоров д ячеек соединены с задающим генератором, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен дополнителыыми тиристорами и диодами, кажщ дый из которых включен последовательно со входным цросселем и соединен встречно-параллельно с одним из дополнительных тиристоров, управляющие электроды которых через элементы за25 держки подключены к задающему генератору, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР зо 9 155222, Н 02 М 7/515, 1956.

2. Беркович Е.И. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты.

Л., "Энергия", 1973, с.95-10.1 °

3. Кощеев Л.Г. Преобразователи повышенной частоты для иидукционного нагрева. И., "Электротехника", 1970, «Р 12, с.23-25.

847467

Риа 2

Составитель И. Жеребина

Редактор Ю. Петрушко Техред Л. Пека ръ Корректор А. Гриценко

Заказ 5519/83 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

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

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