Автономный инвертор Советский патент 1984 года по МПК H02M7/515 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть ис польарвсшо для преобразования посто янного напряжения в переменное повы шенной частоты, например, в устройс вах питания индукционных нагревател ных установок. Известны инверторы, содержащие две тиристорно-диодные .ячейки, пооч редно работающие на общую нагрузг . ку 1. Общая нагрузка через разделитель ный конденсатор и реактор непосредственно пддключвна к входному источ нику питания инвертора, а это снижа . ет устойчивость работы инвертора при изменении нагрузки в широкс диапазоне и ограничивает верхнюю границу диапазона рабочих частот ин вертора, так как ток заряда комму тирующего контура является, одновременно током,, протекающим через грузку, и при уменьшении сопротивления нагруэкк напряжения на реактивных элементах и вентилях, а такж токи резко возрастают, при увеличе НИИ сопротивления нагрузки возникают большие перенапряжения в схеме. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ав тономный инвертор, устойчиво работающий в щироксад диапазоне изменени нагрузки, а также имеющий высокую вер1хнюю границу диапазона, рабочи-х частот, содержащий две коммутирую-. щие LC-цепочки, подключенное, кажда к источнику питания индуктивностью черезвстречно включенный диод к от рицательной, а конденсатором к отри цательной клемме через включенный в прямом направлении тиристор и к . положительной - через прямой диод, один вывод нагрузки подсоединен через встречно включенный тиристор к индуктивности первой коммутирующей LC-цепочки и через включенный в: пр мом направлении тиристор к конденса тору второй коммутирующей ЬС-цепочки, а другой вывод нагрузки через включенный в прямом Направлении тиристор к конденсатору первой коммутирующей LC-цепочкя и через встречно включенный тиристор к индуктивности второй коммутирующей LC-цепоч ки 2., Недостатком такого устройства яв ляются невысокие энергетические параметры, т.е. низкая удельная выходная мощность и .загрузка реактивными токами элементов инвертора в номинальном режиме, так как после разряда коммутирующего конденсатора на нагрузку конденсатор перезаряжается и происходит рброс электромагнитной энергии, накопленной в ком мутирующем конденсаторе, через диоды в конденсатор фильтра. Цель изобретения - повышение . удельной выходной мощности в широком диапазона изменения нагрузки и частоты работы инвертора. Поставленная цель достигается тем, что в автономном инверторе, содержащем две колвиутирующие LC-цепочки, дроссель кгикдой из к;оторых подключен через встречно включенный, тиристор и последовательно соединенный с ним общий для обеих цепочек дроссель фильтра к положительному входному выводу и через включенный |В прямом направлении дополнительный тиристор к цепи нагрузки, а конденсатор через включенный в прямом направлений. тиристор и-последовательно соединекHjift с ним другой общий дроссель фильтр - к отрицательному входному выводу .и через встречно включенный другой дополнительный .тиристор к цепи нагрузки, а , также конденсатор фильтра и встречные диоды, дополнительные тиристоЕИ зшиунтированы встречн(йми диодами, а цепк нагрузки подсоединена одним выводом к катодхам дополнительных тиристоров, соединенных с дросселями LC-цепочек, а другим вы водом к анодам дополнительяшс тиристоров, соединенных с конденсаторами LC-цепочек. На чертеже приведена схема инвертора.. Инвертор содержит две коквиутирующие ЬС-цепочки 1 и 2, состоящие из коммутирующих дросселей 3 и 4 и коммутирующих конденсаторов 5 и б, тиристоры 7-14, встречные диоды 15-18, фильтровый конденсатор 19, Фильтровые дроссели 20 и 21, компенсирующий конденсатор 22 и нагрузкут-индуктор 23, которые образуют нагрузочный контур. В установившемся режиме импульсы управления подаются поочередно на одновременно работающие тиристоры инвертора V, 8, 11, 12 и 9, 10,13,14. При отпирании тиристоров 7 и 8 в первом такте работы инвертора происходит заряд коммутирующего конденсатора 5 по замкнутому контуру: конденсатор 19- тиристор 7 - цепочка 1 тиристор 8 - конденсато1р 19. В это же время отпираются тиристоры 11 и 12 и происходит разряд кс 1мутирующего конденсатора б на нагрузочный контур 22 и 23 по замкнутому контуру: конденсатор б - дроссель 4 - тиристор 11- нагрузка 22 и 23 - тиристор 12 - конденсатор б, при этом конденсатор б перезаряжаешься и через нагрузку протекает ток в(Обратном направлении по контуру 6-18-22-2317-4-6, тиристоры 11 и 12- запираются . , , . Во втором такте работы инвертора отпираются тиристоры 13, 14 и 9, 10, Происходит аналогичным образом заряд конденсатора 6, а также разряд конденсатора 5 на нагрузку, при этом конденсатор 5 перезаряжается и через нагрузку формируется обратная полуволна тока, тиристоры 9 и 10 запираются.

Таким образом, в предлагаемом инв1грторе как и в известном, ток заряда коммутирующих LC-цепочек не зависит от параметров нагрузки, 4Td обеспечивает устойчивую работу.инвертора в широком диапазоне изменения нагрузки (от режима холостого хода до режима короткого замыкания) и частоты работы инвертора при частотном способе регулирования выхсдной мощности преобразователя, но в предлагаемом инверторе электромагНитная энергия,накопленнс1я в кондёнЧ

саторах коммутируюдих LC-цепочек по окончании протекания прямой полуволны тока через нагрузку, сбрасывается не в конденсатор фильтра, а. рас-г ходуется на формирование обратной

полуволны тока в нагрузку, что повышает удельную выходную мощность инieepTOpa, причем достигается снижение реактивного тока через, элементы в номинальном режиме, т..е.

улучшаются энергетические параметры

инвертора.

АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий две коммутирующие Lc -цепочки, дроссель каждой из которьлх подключен через встречно включенный тиристор и последовательно соединённый с ним общий для обеих цепочек дроссель фильтра к положительному входному выводу и через включенный в прямом направлении -дополнительный тиристор к цепи нагрузки, а конденсатор через включенный в прямом направлении тиристор и последовательно соединенный с ним другой общий дроссель фильтра - к отрицательному входному выводу и через встречно включенный другой дополнительный тиристор к цепи нагрузки, а также конденсатор фильтра и встречные диоды/ о тли чающийся тем, что, с Целью повышения удельной выходной мощности ев широком диапазоне изменения нагрузки и частоты работы инвертора, дополнительные тиристоры згииунтирос ваны встречными диодами, а цепь «г нагрузки подсоединена одним выводом (Л к катодам дополнительных тиристоров, соединенных с дросселями tC-цепочек, другим выводом - к анодам дополнительных тиристоров, соединенных с конденсаторами LC-цепочек. ч 1 5