Автономный инвертор

 

Изобретение относится к преобразовательной технике. Целью является снижение установленной мощности элементов инвертора при расширенном диапазоне изменения параметров комплексной нагрузки. Устройство содержит тиристоры 1-4 мостовой ячейки . Дроссель постоянного тока (ДГОТ) 10включен параллельно мостовой ячейке через конденсатор (К) 9. Нагрузка 7 совместно с дросселем 6 зашунтирована цепочкой из диода (Д) 11и К 9. В момент равенства напряжений на коммутирующем конденсаторе 5 суммарному напряжению на К 9 и конденсаторе 8 фильтра включается Д 11, ограничивающий напряжение на конденсаторе 5. Через ДПП 10 протекает только ток, обусловленный циркуляцией реактивной энергии. 1 ,ил. (Я

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н) А1 (5)) 4 Н 02 M 7/523

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3941118/24-07 (22) 26.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. ¹ 2 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Ю,M. Зинин, Б.А. Азаков, Х.P. Лашкин и И.В. Калугин (53) 621.314.572(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 633124, кл; Н 02 М 7/523, 19?5.

Авторское свидетельство СССР

385905, кл. Н 02 М 7/523, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N- 547019, кл. H 02 M 7/523, 1974. (54) АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР (57) Изобретение относится к преобразовательной технике. Целью является снижение установленной мощности элементов инвертора при расширенном диапазоне изменения параметров комплексной нагрузки. Устройство содержит тиристоры 1-4 мостовой ячейки. Дроссель постоянного тока (ЛПП)

10 включен параллельно мостовой ячейке через конденсатор (К) 9. Нагрузка 7 совместно с дросселем 6 saшунтирована цепочкой из диода (Л)

11 и К 9. В момент равенства напряжений на коммутирующем конденсаторе

5 суммарному напряжению на К 9 и конденсаторе 8 фильтра включается

Д 11, ограничивающий напряжение на конденсаторе 5. Через ДПП 10 протека- ет только ток, обусловленный циркуляцией реактивной энергии. 1.ил, 50

1 12839

Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться при разработке тиристорных преобразователей повышенной частоты для индукционного нагрева металлов, закалки и плавки, работающих в широком диапазоне изменения комплексного сопротивления нагрузки с меньшей установленной мощностью активных и пассивных элементов. 10

Цель изобретения — снижение установленной мощности элементов инвертора при расширенном диапазоне изменения параметров комплексной нагрузки. 15

На чертеже показан пример реализации устройства.

Автономный инвертор содержит синфазные тиристоры 1-4 мостовой ячейки с коммутирующим конденсатором 5, ком- 20 мутирующий дроссель 6 и комплексную нагрузку 7, подключенный ко входным выводам конденсатор фильтра 8, конденсатор 9, соединенный с дроссе25 лем постоянного, тока 10 и катодом неуправляемого диода 11, положитель. ный и отрицательный выводы 12,13 источника питания постоянного тока.

В качестве нагрузки инвертора используется, например, скомпенсированный контур индукционной нагревательной установки повышенной частоты.

На конденсаторах 8 и 9 в процессе работы инвертора напряжение имеет среднее значение, равное напряжению 35 питания инвертора, а ч"рез дроссель

10 в установившемся режиме протекает постоянный ток, пропорциональный эквивалентному сопротивлению нагрузки инвертора.

Рассмотрим работу инвертора за один цикл включения тиристоров инверторной ячейки.

При включении тиристоров 1 и 2 через коммутирующий конденсатор 5, дроссель 6 и нагрузку 7, конденсатор фильтра 8 протекает колебательный ток, амплитуда которого определяется начальным напряжением на контуре и его волновым сопротивлением.

Перезаряд коммутирующего конденсатора 5 ограничится в момент включения неуправляемого диода 11, который замкнет спадающий к этому моменту ток в дросселе 6 и нагрузке 7 55 на конденсатор 9.

Включение диода 11 меняет протекание по цепям инвертора.

18 2

Напряжение на конденсаторе 5 фиксируется в момент включения диода

11 на уровне суммарного напряжения на конденсаторах 9 и 8, т.е, будет равно удвоенному напряжению источ-ника питания инвертора. Ток дросселя 6 прекращается после израсходования запаса накопленной электромагнитной энергии. После этого момента выключается диод 11 и по цепи 7 нагрузки, дросселя 6, конденсатора 9 и дросселя 10 протекает обратный ток, разряжающий конденсатор 9, После небольшой паузы с момента выключения диода 11, включаются тиристоры 3 и 4. При этом коммутирующий конденсатор 5 перезаряжается по цепи, состоящей из дросселя 6, включившихся тиристоров 3 и 4, нагрузки

7 и конденсатора фильтра 8, В момент равенства напряжения на конденсаторе 5 суммарному напряжению на конденсаторах 8 и 9 вновь включается диод 11, ограничивающий увели,чение напряжения на конденсаторе 5.

После выключения тиристоров 3 и 4 и затем диода 11 и небольшой паузы, введение которой улучшает гармонический состав формируемого инвертором выходного тока и увеличивает амплитуду его первой гармоники, вновь включаются тиристоры 1 и 2 мостовой ячейки и рассмотренные процессы циклически повторяются, формируя в нагрузке выходные импульсы тока. Нагрузка 7, представляющая собой скомпенсированный контур, например, электротермической установки для индукционного нагрева металлов токами повышенной частоты настроена в резонанс с первой гармоникой выходного тока инвертора, Изменением паузы между моментами выключения диода 11 и включением очередных тиристоров мостовой ячейки регулируется частота выходного тока инвертора.

Соотношение между резонансной частотой комплексного сопротивления нагрузочного колебательного контура и частотой основной гармоники выходного тока инвертора определяет эквивалентное сопротивление нагрузки емкостного или индуктивного характера, которое в обоих указанных случаях меньше "резонансной" величины.

Тем не менее в указанной схеме пнвертора амплитуда напряжения на комму1283918

Ф о р м у л а изобретения

Автономный инвертор, содержащий подключенный к входным выводам конденсатор фильтра, мостовую тиристорную ячейку с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока, анодная группа которой соединена с первым выводом дросселя постоянного

Составитель И. Жеребина

Редактор A. Долинич Техред В.Кадар Корректор А. Тяско

Заказ 7455/55 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тирующем конденсаторе следователно и на тиристорах мостовой ячейки ограничена и стабилизирована при переменной нагрузке.

В данной схеме инвертора через дроссель постоянного тока протекает ток, обусловленный циркуляцией реактивной энергии в инверторе, поэтому дроссель можно выполнить на значительно меньший ток. тока, последовательную цепочку, сос- тоящую иэ конденсатора, коммутирующего дросселя и цепи нагрузки, подключенной к отрицательному входному выводу, а также диод, катод которого подключен ко второму выводу дросселя постоянного тока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения установленной мощности элементов при

10 расширенном диапазоне изменения па! раметров комплексной нагрузки, свободный вывод конденсатора последовательной цепочки подключен к точке соединения второго вывода дросселя

15 постоянного тока с катодом диода, анод которого соединен с отрицательным входным выводом, а катодная группа мостовой ячейки подключена к точке соединения коммутирующего

20 дросселя с конденсатором цепочки.