Последовательный автономный инвертор

Последовательный автономный инвертор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(i »985905

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник

Социалистических

Республик (6! ) Дополнительное к авт..свид-ву

J (51)М. Кл., Н 02 И 7/515

Н 02 Р 13/18 (22)Заявлено 30.06.81 (2l) 3308079/24-07 с присоединением заявки №"

Государственный комитет.

СССР (23) Приоритет оо делен изобретений и открытий

Опубл н ковано 30. 12. 82. Бюллетень № 48Дата опубликования описания 30.12.82 (53) УДК621.314. .57 (088.8) l0. И. Болотовский, E. И. Вашкевич, Р. Н. Кйямов, и А. E. Фролов

-,; г,., 7

Уфимский авиационный институт им. Орджоййк щзе "-/ (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЪ|Й АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания для электротехнологических установок индукционного нагрева и плавки металлов, установок порошковой металлургии, магнитострикционных преобразователей и других потребителей тока высокой частоты.

Известны последовательные мостовые инверторы с рекуперацией реактивной энергии за счет включения обратного диодного моста. Включение диодов встречно-параллельно тиристорам дает возможность избежать существенного повышения напряжения на венти" лях инвертора при переменной нагруз-.. ке за счет возврата излишней реактив». ной мощности, запасаемой в коммутирующих конденсаторах и дросселях

И - t3j.

Известны также последовательные автономные инверторы, которые содержат тиристорные мостовые ячейки с коммутирующими конденсаторами в диагоналях мостов и цепь нагрузки, включенную последовательно с разделительным конденсатором и коммутирующим дросселем, причем включение к общей точке последних- и к положительному зажиму источника питания обратного диода позволяет застабилизировать напряжение на тиристорах не более двойной величйны напряжения источни-. ка питания t4).

Недостатком известных инверторов ,является изменение уровня напряжения на нагрузке при изменении характера и величины последней, а также при изменении частоты.

Наиболее близким к предлагаемому последовательный инвертор содержит тиристорную мостовую ячейку, в диаго2о наль переменного тока коТорой включен коммутирующий конденсатор, а диагональ постоянного тока подключена к нагрузке последовательно через разделительный конденсатор и коммутирую98590 щий дроссель, а также к источнику питания через входной дроссель, конден- сатор сброса реактивной энергии, подключенный к выходам источника питания, тиристор, анод которого подключен к общей точке разделительного конденсатора и коммутирующего дросселя, а ! катод - к положительному полюсу источника питания (5) .

Этот инвертор обладает тем же не- 0 достатком, что и инверторы и - Я.

Особенно сильно этот недостаток сказывается при работе инвертора на нагрузочный колебательный контур.

Цель изобретения - стабилизация 15 уровня напряжения на нагрузке при изменении характера и величины последней и частоты инвертора.

Поставленная цель достигается тем, что в постедовательном автономном 2О инверторе в цепь управления тиристора включена обратная связь, состоящая из следующих последовательно со.единенных блоков: выпрямителя, под ключенного непосредственно к нагруз- 25 ке, интегрирующего звена, измерительного моста, усилителя, генератора пилообразного напряжения, синхронизированного с генератором блока управления инвертора, компаратора, дифферен- 5р цирующего звена, формирователя импульсов и импульсного трансформатора, Такое включение цепи обратной связи инвертора позволяет регулировать уровень сброса реактивной энергии с последовательного коммутирующего контура в зависимости от напряжения на меняющейся нагрузке и тем самым стабилизировать его.

На чертеже представлена принципиальная схема силовой части последо- вательного автономного инвертора со структурной схемой цепи обратной связи, выполненного на базе мостовой инвертирующей ячейки с нагрузкой, - включенной в цепь конденсатора фильтра.

Последовательный автономный инвертор содержит тиристорную мостовую ячейку, состоящую из тиристоров 1 - 4, 50 в диагональ переменного тока которой включен конденсатор 5. В диагональ постоянного тока ячейки включена последовательная цепь, состоящая из разделительного конденсатора 6, коммутирующего дросселя 7 и нагрузки 8.

Аноды тиристоров 1 и 2 последовательно с фильтровым дросселем 9 подключены к положительному зажиму источника, питания, а отрицательный зажим подключен к катодной группе тиристоров

3 и 4. Параллельно источнику подключен конденсатор t0 сброса реактивной энергии. Общая точка разделительного конденсатора 6 и коммутирующего дросселя 7 соединена с анодом тиристора

11, катод которого подключен к положительному выходу источника питания.

В цепь управления упомянутого выше тиристора включена обратная связь, состоящая из следующих последователь но соединенных блоков: однофазного выпрямителя 12, подключенного непосредственно к нагрузке, интегрируюЩего звена 13., измерительного моста

14, усилителя 15, генератора 16 пилообразного напряжения, синхронизированного с генератором частоты блока управления инвертора, компаратора

17, дифференцирующего звена 18, формирователя 19 импульсов и импульсного трансформатора 20.

Устройство работает следующим образом.

При номинальной нагрузке выходное напряжение преобразуется выпрямителем 12 и сглаживается интегрирующим звеном 13. Измерительный мост 14 сравнивает преобразованное напряжение с задающим напряжением U . Результирующее напряжение после усилителя

15 поступает на генератор 16 пилообразного напряжения, синхронизованный с генератором частоты блока управления инвертора (напряжение синхронизации U ). В момент равенства пило-образного и постоянного напряжений компаратор 17 формирует выходной сигнал. Выходной сигнал компаратора, преобразованный дифференцирующим звеном 18, идет на формирователь 19 импульсов, который формирует импуль-. сы напряжения требуемой формы и дли-, тельности. Через импульсный трансформатор импульсы подаются в управляющую цепь тиристора 11, Изменение напряжения на нагрузке

8 вызывает изменение уровня выходного постоянного напряжения усилителя.

При этом происходит изменение величины угла регулирования тиристора <(,.

При увеличении напряжения на нагрузке повышается уровень выходного напряжения усилителя, что ведет к умень. шению задержки включения тиристора, т.е. угла о . Тем самым напряжение на нагрузке снижается до прежнего уровня. Стабилизация выходного напря5 9859 жения при его снижении происходит в обратном порядке.

Кроме указанного выше положительного эффекта схема инвертора имеет более жесткую внешнюю характеристику, S что приближает ее по своим свойст-. вам к схемам параллельных автономных инверторов, Формула изобретения

Последовательный автономный инвертор, содержащий мостовую тиристорную ячейку, в диагональ переменного тока которой включен коммутирующий конденсатор, а диагональ постоянного тока подключена к нагрузке пос- . ледовательно через разделительный конденсатор и коммутирующий дроссель, 20 а также к источнику питания через входной дроссель,. конденсатор сброса реактивной энергии подключенный к источнику питания, и тиристар, анод которого подключен к общей точке раз-2$ .делительного конденсатора и коммутирующего дросселя, а катод - к положительному полюсу источника питания, а также блок управления с задающим генератором, отличающийся Зо тем, что, с целью стабилизации напря05 жения на нагрузке при изменении ха.рактера и величины последней и частоты инвертора, в цепь управления упомянутого тиристора включена обрат. ная связь, состоящая из следующих последовательно соединенных блоков: выпрямителя, подключенного непосредственно к нагрузке, интегрирующего звена, измерительного моста, усилителя, генератора пилообразного напряжения, синхронизированного с генератором частоты блока управления инвертора, компаратора, дифференцирующего звена формирователя импульсов и импульсного трансформатора °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 300934, кл. H 02 И 5/42, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

0 641608, кл, Н 02 И 7/515, 1977.

3. Кацнельсон С. И.. Тиристорныи инвертор со встречно-параллельными диодами и удвоением частоты. "Элек-тричество", . 1971, М 1.

4. Авторское свидетельство СССР

8 547019, кл. Н 02 И 7/515, 1974.

5. Авторское свидетельство СССР

И 813630, кл. Н 02 И 7/515, 1980, 985905

Составитель Е. Дорошин

Редактор А. Огар Техред M.Тепер Корректор Н. Король

Заказ 10180/75 Тираж 721 Подписное

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