Последовательный инвертор

Последовательный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски«

Соцмалмстмческм« ресттубттмк

О П И С А Н И Е 868956

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.01.80 (2 I ) 2865627/24-07 с прксоелкненкем заявкк М (23) Приоритет (5l)M. Кл. Н 02 М 7/515 фЬеударстееный «амитвт

СССР ао делам мзобретеннй и атерыт«»

Опубликовано 30. 09. 81 ° бюллетень М. 36

Дата опублккованмя ооксаккя 30 09 ° 81 (53) УДК621. 314. .572 (оаа.8) ф. Сидякин, А. B. Лебединцев и А. (72) Авторы изобретения

"I

Севастопольский приборостроительный ии титут (71) Заявитель (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относятся к электротехнике, а более конкретно к силовым преобразователям постоянного напряжения в переменное напряжение повышенной частоты (500-50000 Гц ) с использованием в качестве коммутирующих элементов полупроводниковых (тиристоров) или ионных (гиротронов, игнитронов) приборов и предназначенных для питания различного вида электрических потребителей энергии повышенных частот в различных областях техники.

Известны схемы последовательных попумостовых инверторов, которые могут работать с частотой выше частоты

15 собственных колебаний 11)и E2).

Недостатком этих схем является резкая зависимость напряжений и токов на элементах схемы от величины и ха20 рактера нагрузки, Кроме того, схемы не могут работать ни в режиме короткого замыкания, ни в режиме холостого хода.

Наиболее близкой является схема инвертора, каждая ячейка которого, прн условии четного их числа, состоит из последовательно. соединенных тирисI торов, подсоединенных к входным выводам, причем последовательно с тиристорами включены обмотки дросселя, точка соединения через обмотку трансформатора и коммутирующие конденсаторы соединена со входными выводами инвертора 3 .

Однако эта схема не может работать при коротких замыканиях и близких к нему режимах, так как последнее свя-. зано с резким возрастанием токов и напряжений на элементах схемы.

Цель изобретения — повышение надежности за счет ограничения перенапряжений на элементах схемы.

Поставленная цель достигается тем, что в последовательном ннверторе, содержащем четное число ячеек, каждая из которых состоит из подключенных к разноименным входным выводам

3 868956 4 вух тиристоров и последовательно луячейкой путем перезарядки конденоединенных с ними обмоток дроссе- саторов ll и 12, отрицательные— я, подключенных через первичную второй полуячейкой путем перезарядобмотку выходного трансформатора к ки конденсаторов 33 и 34. При этом общей точке двух последовательно

5 положительная полярность выходного соединенных конденсаторов, подкчю- напряжения формируется при работе ченных ко входным выводам, при ис- первой ячейки независимо от того, пользовании общего выходного транс- какой тиристор 1 .или 2 включаетформатора для всех ячеек, в каждую ся. При двухячейковом варианте схеячейку введены встречные вентиль и 1ð мы тирнстора включаются в последотиристор, а дроссель снабжен дву- вательности 1-21-2-22. д с л мя дополнительными обмотками, первая из которых шунтирована встречным тиристором, а вторая через введенную дополнительную обмотку выходного трансформатора и встречный вентиль подключена ко входным выводам, причем каждая первичная обмотка трансформатора выполнена в виде двух полуобмоток, соединенных последовательно с упомянутыми обмотками дросселей и г подключенных общей точкой к общей точке указанных конденсаторов.

На чертеже показаны две ячейки многоячейкового инвертора, которые отличаются только камерностью включений первичных обмоток выходного трансформатора.

Тиристоры 1 и 2 включены между входными выводами 3 и 4 инвертора.

Между тиристорами включены две цепочки, каждая из которых состоит из обмотки 5 (6) дросселя 7 и полуобмоток 8 (9) выходного трансформатора 10. Общая точка этих полуобмоток подсоединена к общей точке конденсаторов 1l и 12. Рекуперационная система состоит из последовательно соединенных дополни-. тельной обмотки 13 дросселя 7, дополнительной обмотки 14 трансфор-. матора 10 и встречного вентиля (диода) 15. Дроссель имеет также дополнительную обмотку 16, шунтируемую встречным тиристором

17. Напрузка подключается к выводам

18 и 19 обмотки 20 выходного трансформатора 10.

Вторая ячейка содержит тиристоры

21 и 22, обмотки 23 и 24 дросселя

25, полуобмотки 26 и 27 трансформа тора 10, дополнительные обмотки 28 и 29 дросселя 25, дополнительную обмотку 30 трансформатора, тиристор 31 вентиль 32, конденсаторы 33 и 34.

Схема работает следующим образом. . Положительные полуволны выходного напряжения формируются первой по15

У

В общем случае диапазон изменения потенциала средней точки конденсаторов больше напряжения между входными зажимами 3 и 4 (напряжение питания). При открытом тиристоре 1 напряжение на конденсаторе ll равно сумме напряжений на обмотках 5 и 8, которое трансформируется на обмотки 13 и 14 рекуперационной системы. Суммарное напряжение на обмотках 13 и 14 в своей обратной полярности ограничивается напряжением между выводами 3 и 4, так как в противном случае открывается диод 15. Таким образом, цепочка иэ обмоток 13 и 14 и диода !5 or"" раничивает величину отрицательного напряжения на конденсаторе !1. При этом схема имеет принципиальное отли" чие от схем, ограничивающих напряже- . ние на коммутирующих конденсаторах путем шунтирования их встречным диодом, так как осуществляется не прос-. то прекращение потребления энергии с входных выводов, но и возврат энергии на эти выводы, что и дает возможность ограничивать ток в режиме короткого замыкания. Применение в качестве вентиля 15 тиристора дает возможность регулировать величину максимального напряжения на конденсаторах и соответственно величину тока нагрузки. Рекуперационная система в зависимости от номерности формируемого выходного напряжения требует встречного или согласного включения дополнительных обмоток дросселя и выходного трансформатора, что обуславливает необходимость применения для каждой ячейки отдельного дросселя, потокосцепление которого к концу .полупериода (при коротком замыкании всегда) не достигает нулевого значения. Для сокращения энергии дросселя в период работы другой ячейки на каждом дросселе размещается дополнительная обмотка 16, котоФормула изобретения

Составитель И. Жеребина

Техред М.Исак Корректор М. Демчик, Редактор Ю. Ковач

Подписное

Заказ 8351/81 Тираж 733

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 8 рая эакорачивается шунтирующим тиристором 17 или 31.

Последовательный инвертор, собранный по предлагаемой схеме . дает воэможность построить источник

1повышенной частоты, для которо— го короткое замыкание и близкие к нему режимы являются рабочими режимами нагрузки (потребителя) нли (в случае высокой вероятности короткого замыкания на зажимах нагрузки) существенно повысит эксплуатационную надежность устройства.

Последовательный инвертор, содержащий четное число ячеек, каждая из которых состоит из подключенных к ,разноименным входным выводам двух тиристоров и последовательно соеди° ° ненных с ними обмоток дросселя, подк» люченных чеоез первичную обмотку выходного трансформатора к общей точке двух последовательно соединенных. конденсаторов, подключенных ко входным выводам, о т л и ч a ioшийся тем, что, с целью повыше68956 6 ния надежности за счет ограничения перенапряжений на элементах схемы при использовании общего выходного трансформатора для всех ячеек, в каждую ячейку введены встречные вентиль и тиристор, а дроссель снабжен двумя дополнительньпчи обмотками, первая иэ которых шунтирована встречным тиристором, а вторая через введенную дополнительную обмотку вы. одного ;трансформатора и встречный вентиль подключена ко входяим выводам, причем каждая первичная обмотка трансформатора выполнена в виде двух полуобмоток, подключен" ных общей точкой к общей точке указанных конденсаторов и соединенных последовательно с упомянутыми обмотками дросселя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 229663, кл. Н 02 М 3/28, 1966.

2. Беркович Е. И. и др. Тиристор» ные преобразователи высокой частоты. Jl. "Энергия", 1973, с. 81, рис. 3-35.

3. Чиженко И. М. Основы преобразовательной техники. "Высшая школа", 1974, с. 262, рис. 8,33.