Способ стабилизации выходного напряжения автономных резонансных инверторов с отсекающими диодами

Патент 877779

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик о>877779

К АВТОРСКОМУ С ВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 090779 (21) 2793744/24-07 с присоединением заявки йо р )м. к.з

Н 02 Р 13/18//

Н 02 М 7/515 .

Государственный комнтет

СССР но делаю изобретений н отнрмтий (23) Приоритетt

Опубликовано 3010.81,Бюллетень N9 40 (53) YjPt 621.316, .7:621.314.

° 572 (088. 8) Дата опубликования описания 30.10.81 (72) Авторы

" изобретения

С.В. Шапиро,, И.Р. Исхаков, Л.И. Гутин, A.Ê.

И.Н. Таназлы и В.Б. Ганеев

Ф, с" 14 t

\ у уфимский авиационный институт им. Орджоники (71) Заявитель (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

АВТОНОМНЫХ РЕЗОНАНСНЫХ ИНВЕРТОРОВ

С ОТСЕКАЮЩИМИ ДИОДАМИ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в установках индукционного нагрева металлов.

Известен способ стабилизации и регулирования выходного напряжения автономных резонансных инверторов путем изменения количества реактивной энергии, возвращенной источнику питания, для чего используют неуправляеьмй обратный выпрямитель 11).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, заключающийся в регулировании количества реактивной, энергии, возвращаемой источнику постоянного тока, с использованием обратного вентиля, включенного последовательно с odMogкой сброса, трансформаторно связанной с коммутирующим дросселем 2)., 20

Однако при таком способе не обеспечивается стабилизация выходного напряжения при изменении параметров нагрузки в широком диапазоне.

Цель изобретения - обеспечение возможности стабилизации напряжения в широком диапазоне изменения параметров нагруэки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе стабилизации путем ре- 30 гулирования количества реактивной энергии, возвращаемой источнику питания, определяют величину выходного напряжения, сравнивают егo с заданным напряжением и изменяют коэффициент передачи между первичной и вторичной цепями коьиутирующего дросселя.

Изменение коэффициента передачи можно производить либо изменением соотнсшения чисел витков обмоток коммутирующего дросселяр либо измеиени ем коэффициента магнитной связи между обмотками.

На чертеже изображена схема, реализующая предлагаевый способ.

Автономный резонансный иивертор . содержит тиристориый мост (тиристоры

1-4), в одну диагональ которого.включен коммутирующий конденсатор 5, а другая диагональ содержит последовательно соединенные нагрузку 6, конденсатор 7 фильтра и коммутирующий дроссель 8 с магнитносвяэанной с ним обмоткой 9 сброса, подключенной через вентиль 10 к конденсатору 7 фильтра.

Параллельно данной диагонали через дроссель фильтра 11 подключен источ» ник 12 питания.

Инвертор в квазиустановившемся режиме работает следующим образом.

877779

Фильтровый конденсатор 7 нормально заряжен до напряжения источника 12 питания через дроссель фильтра 11., коммутирующий дроссель 8. и нагрузку а

6. При подаче импульсов управления на иристоры 1, 3 коммутирующий конденатор начинает перез аряжаться. Как только колебательный ток через тиристоры 1, 3 пройдет через максимум, по.лярность напряжения на коммутирую щем дросселе 8 и магнитноснязанной с ним обмотке 9 сброса меняется íà противоположную. Когда напряжение обмотки 9 станет равным напряжению на конденсаторе 7 фильтра, включается вентиль 10 и начинается сброс излишней реактивной энергии с коммутирующего дросселя 8 на фильтровый конденсатор 7. Далее включаются тиристоры

2, 4 и процессы повторяются.

Стабилизация напряжения при изменении нагрузки происходит следующим образом. При изменении нагрузки происходит изменение эквивалентного затухания н колебательном контуре.

Например, при увеличении затухания уменьшается напряжение, возникающее на обмотке 9 сброса при убывании колебательного тока через тиристоры

1, 3 (2, 4). Это приводит к более позднему включению нентиля ° 10, вследствие чего меньшая доля энергии коммутирующего дросселя 8 возвращается конденсатору 7 фильтра и, соответственно, выходное напряжение инвертора увеличивается. При неизменной величине коэффициента трансформации и уменьшении затухания выходное напряжение уменьшается.

При уменьшении затухания ниже номинальной величины, сопровождающемся уменьшением выходного напряжения, когда отклонение его превысит некоторую заданную величину, необходимо изменить коэффициент трансформации.

Указанное изменение Коэффициента трансформации позволяет регулировать количество энергии коммутирующего дросселя 8, возвращенной конденсатору 7 Фильтра, и таким образом стабилизировать выходное напряжение не только при изменении сопротивления нагрузки 6, но и при воздействии других дестабилизирукицих факторов (изменение питающего напряжения, cos 9 нагрузки и т.д.) .

Данный способ стабилизации может быть реализован, например, с помощью автоматической системы регулирования (фиг..2). В нее входят датчик 13 напряжения нагрузки 6, задающий эле° мент 14, элемент 15 сравнения, система 16 управления тиристорными ключами 10, 17, 18, с помощью которых осуществляется изменение коэффициента трансформации с целью уменьшения от-, клонения выходного напряжения от номинального значения.

Формула Изобретения

30 1, Способ стабилизации выходного напряжения автономных резонансных инверторов с отсекающими диодами путем регулирования количества реактивной энергии, возвращаемой источнику по35 стоянного тока из первичной цепи коммутирующего дросселя через его вторичную цепь при отклонении выходного напряжения от заданного значения, отличающийся тем, что, с

4g целью стабилизации выходного напряжения при изменении параметров нагрузки в широком диапазоне, определяют величину выходного напряжения, сравнивают его с заданным напряжением и изменяют коэффициент передачи между первичной

4 и вторичной цепями коммутирующего дросселя.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю

al.и Й с я, тем, что изменение коэффициента передачи производят изменено нием соотношения витков обмоток первичной и вторичной цепей коммутирующего дросселя.

3 ° Способ по n. 1, о т л и w авЂ” ю шийся тем, что изменение ко,55 эффициента передачи производят изменением коэффициента магнитной связи между обмотками первичной и вторичной цепей коммутирующего дросселя.

Источники информации, о принятие во внимание при экспертизе

1. Ривкин Г.A. Преобразовательные ,устройства. М., "Энергия", 1970, с. 270, рис..10-67. .

2. Там же, с, 269, рис. 10-67.

2О

Предлагаемай способ стабилизации выходного напряжения автономных иннертбров может быть осуществлен также и при изменении коэффициента магнитной связи между коммутирующим дросселем 8 и обмоткой 9 сброса. Уменьение коэффициента связи приводит к меньшению количества энергии коммутирующего дросселя 8, возвращаемой через обмотку 9 сброса и вентиль 10 конденсатору 7 фильтра, что в свою бчередь принодит к увеличению раскачки напряжения на коммутирующем конденсаторе 5 и выходного напряжения.

Поэтому для стабилизации выходного напряжения инвертора при уменьшении затухания от номинального значения необходимо уменьшить коэффициент связи между коммутирующим дросселем 8 и обмоткой 9 сброса.

Эа счет применения указанных способов стабилизации выходного напряжения автономных резонансных инверторов удается поддерживать номинальное напряжение и при изменении сопротивления нагрузки, и при изменении питающего напряжения, и при изменении

cos 9 нагрузки а

877779

Составитель А. Саутин

Редактор С, Тараненко TeicpattА.Бабинец

Корректор Е, Рошко

Закаэ 9646/85

Тираа 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открытиИ

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д 4/5 филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4