Последовательный инвертор

Последовательный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

rJ .г l (6)) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.02.80 (21) 2888236/24-07 (51) М. Кл.а с присоединением заявки №вЂ”

Н 02 М 7/515

Гееударстееккмй кемвтет (23) Приоритет—

flo делам кзобретемнй и открытий

Опубликовано 30.10.81. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 05.!1.81 (53) УДК 621.314..572 (088.8) В. Г. Черномашенцев, В. А. Пацкевнч, Ю. М. Зиний;:з(;,.; р: и А. А. Богдан 4

1 1 ь-, Д с;Т,, Белорусский институт инженеров железнодорожного-транспорта (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

I (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЪНЫИ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразова тельной технике и может найти применение в электротермических установках для индукционного нагрева металлов токами высокой частоты.

Известны последовательные инвертори, содержащие соединенные последовательно и подключенные к источнику питания конденсаторы фильтра, ячейку, образованную дву-. мя соединенными .последовательно тирис-. торами и подключенную к зажимам источника питания через дроссели, а также нагрузку, включенную через коммутирующий конденсатор между общей точкой конденсаторов фильтра и общей точкой тиристоров (1) и (2).

В данных инверторах нагрузка включена последовательно с коммутирующим конту-. ром.

Наиболее близким по технической сущ; ности к предлагаемому является инвертор, содержащий тиристорные ячейки, состоя, щие из двух соединенных последовательно тиристоров и коммутирующего конденсатора, причем подключены коммутирующие ячейки к источнику питания через дросселя (3).

Недостатком данного последовательного инвертора является то, что в нем напряжение на нагрузке, а следовательно, и на элементах схемы резко возрастает при уменьшении величины сопротивления нагрузки и может превышать напряжение источника

5 питания в 3 — 5 раз. и ель изобретения — повышение жесткости внешней характеристики путем снижения напряжения на элементах схемы.

Указанная цель достигается тем, что последовательнй инвертор, содержащий два соединенных последовательно и подключенных ко входным выводам- конденсатора фильтра и цепочку, состоящую из последовательно соединенных анодного и катодного коммутирующих дросселей и двух управляемых вентилей, общая точка которых через коммутирующий конденсатор и выходные выводы соединена с общей точкой конденсаторов фильтра, снабжен двумя встречными диодами, двумя конденсаторами и двумя

Эа дросселями, параллельно каждому комму-. тирующему дросселю подключена последовательная цепь из конденсатора и встречного диода, общая точка которых через дроссель

877755

Формула изобретения

3 подключена к общей точке конденсаторов фильтра.

Подключение параллельно анодному и катодному коммутирующим дросселям mмеченных элементов приводит к тому, что при изменении сопротивления нагрузки от 5 нуля до номинальной напряжение на коммутирующих дросселях ограничивается на уровне, равном половине напряжения источника питания, а это, в свою очередь, приводит н к ограничению максимального возможного напряжения на нагрузке и других элементах схемы инвертора на уровне, превышающем напряжение нсточника питания не более, чем в 1,5 раза. Таким образом, внешняя характеристика предлагаемого инвертора является более жесткой по сравнению с аналогичной характеристикой известного инвертора. Ha чертеже изображена принципиальная схема инвертора.

Инвертор содержит имеющие общую точку конденсаторы 1 и 2 фильтра, включенные последовательно управляемые вентили (тиристоры) 3 и 4, анодный 5 и катодный 6 коммутирующие дроссели, нагрузку 7, включенную «через коммутирующий конденсатор 8 между общей точкой конденсаторов фильтра и общей точкой тиристоров, последовательные цепи из диода 9 и конденсатора 10, а также цепь иэ диода 1I и конденсатора 12 и дроссели 13 и 14, соединяющие общие точки диодов и конденсаторов с общей точкой конденсаторов фильтра.

Работу схемы последовательного ннвертора рассмотрим при допущении о том, что величина емкости конденсаторов 1, 2, 10 и 12 достаточно велика и напряжение на них неизменно в процессе работы и, с учетом схемы подключения, равно половине напря35 жения источника питания.

В нормальном режиме работы тнрнсторы 3 и 4 включаются со сдвигом в 180 эл. град. При включении тиристора 3 ток протекает по цепи 1 — 5 — 3 — 8 — 7, а прн включе- 4о ннн тиристора 4 — по цепи 2 — 7 — 8 — 4 — 6, Параметры этих цепей выбраны таким образом, что токи в них носят колебательный . характер.

После прохождения колебательным током. например в цепи 1 — 5 — 3 — 8 — 7, мак45 симального значения полярность напряжения на анодном коммутирующем дросселе 5 становится такой, что к катоду диода 9 прикладывается отрицательный потенциал, а к. аноду тиристора 3 положительный. 50

С достиженнем равенства велнчин напряжения на. анодном коммутирующем дросселе 5 и на дополнительном конденсаторе 10 происходит включение диода 9 н прекращается дальнейший рост напряжения на анодном коммутнрующем дросселе 5. Включенне диода 9 приводит к включению тирис4 тора 3. Диод 9 выключается, когда израсходуется электромагнитная энергия в анодном коммутирующем дросселе 5. Полученная дополнительным конденсатором 10 электрическая энергия возвращается источнику питания через дополнительный дроссель 13. Аналогично работает инвертор, когда ток протекает по цепи 2 — 7 — 8 4 6.

Таким образом, благодаря введению элементов 9, 10, 13 и 11, 12, 14 достигается ограничение напряжения на коммутирующнх дросселях 5 и 6, а следовательно, и на нагрузке 7. Причем при изменении величины нагрузки от нуля до максимально возможной (критической), при которой ток в цепи еще носит колебательный характер, инвертор сохраняет работоспособность и напряжение на нагрузке и элементах инвертора не превышает напряжение источника питания более чем в 1,5 раза.

° Превышение в 1,5 раза объясняется тем, что сумма напряжений на нагрузке 7 и коммутирующем конденсаторе 8 не превышает напряжение источника, а напряжение на конденсаторах 1 и 2 фильтра равно половине напряжения источника питания. Тогда в непроводящую часть периода к тнристорам может прикладываться сумма напряжений на конденсаторе фильтра, нагрузке и коммутирующем конденсаторе, а это составляет 1,5 напряжения источника питания.

Последовательный инвертор, содержащий подключенные ко входным выводам два последовательно соединенных конденсатора фильтра и цепочку, состоящую йз последовательно соединенных анодного и катодного коммутирующих дросселей и двух управляемых вентилей, общая точка которых через коммутирующий конденсатор и выходные выводы соединена с общей точкой конденсаторов фильтра, отличающийся тем, что, с целью повь|шения жесткости внешней характеристики путем снижения напряжений на элементах схемы, он снабжен двумя конденсаторами и двумя дросселями, причем параллельно каждому, коммутирующему дросселю подключена последовательная цепочка иэ конденсатора и встречного диода; общая точка которых через дроссель подключена к общей точке конденсаторов фильтра.

Источникн информации, принятые во внимание нри экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 158948, кл. Н 02 М 7/48, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР № 424281, ил. Н 02 М 5/42, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР № 161387, кл.. Н 02 М 7/48, 1964.

877755

Составнтель И. Жеребнна

Редактор С. Тараненко Техред А. Бойкас Корректор О. Билак

Заказ 9638/84 Тнрвж 733 Поднненое

ВНИИПИ Государственного кокнтета СССР ао делан, йзобретеннй н открытнй

1!3036, Моеква, Ж вЂ” 36, Раушская. наб., д. 4/6, Фнлнал ППП «Патента, r. Ужгород, ул. Проектная, 4