Последовательный автономный инвертор Советский патент 1984 года по МПК H02M7/515 

Изобретение относится к области преобразования постоянного тока в переменный ток повышенной частоты, преимущественно дпя устройств индукционного нагрева металлов, Известен последовательньй инверто содержащий инвертирующие мосты с ком мутирующими контурами в диагоналях переменного тока и встречно-параллельными диодами в каждом плече, подключенные к одному из зажимов пос тоянного тока через делитель фильтра причем конденсаторы фильтра одними своими обкладками подключены к общим точкам соединение инвертирующих мостов с обмотками дросселя .фильтра, а другими обкладками соединены с противоположными выходными клеммами Г11 Недостатком известного инвертора является отсутствие ограничения напряжения на нагрузке при ее возрас тании. Это приводит к уменьшению вре мени, предоставляемого тиристорам дпя восстановления их запорных свойств, и может привести к срыву инвертирования. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является- последовательный автономный инвертор, содерчкалщй две мостовые инвертирующие ячейки с коммутирующими LC-контурами ;в диагоналях, присоединенные.к выводам для источника питания через дроссели фильтра, имеющие отпайки, , конденсаторы фильтра, подключенные одними обкладками к выводам постоянного тока указанных ячеек, а другими обкладками к выходным выводам инвертора, с которыми соединены выводы переменного тока обратного вентильного моста, причем аноды анодной группы и катоды катодной группы обратного моста подключены к отпайкам дросселей фи-пьтра С2 }, Инвертор позволяет ограничить напряжение на нагрузке на уровне 0, и, повьшая надежность инвертирования, однако имеет сложную схему и повышенные массогабаритные показател Кроме того, ввиду последовательно го соединения фильтровых конденсаторов их суммарная емкость в четыре раза превьшает минимально необходимо для нормальной работы схемы значени Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей. Для достижения поставленной цели в последовательном автономном инвер торе, содержащем подключенные к поло жительному выводу источника питания через соответствующие дроссели фильтра два тиристорных моста с коммутирующими LC-контурами в диагоналях переменного тока и два конденсатора, соединенные первыми обкладками с анодными группами тиристоров соответствующих мостов, причем третий конденсатор подключен к отрицательному выводу источника питания через другой дроссель фильтра, а также четыре диода и цепь нагрузки, которая включена между первыми обкладками указанных двух-конденсаторов, каждый из которых соединен второй обкладкой с катоднойгруппой тиристоров противоположного моста и через один из двух диодов - с точкой соединения указанных Другого дросселя фильтра и третьего конденсатора, соединенного свободной обкладкой с нулевым источника питания и через другие два диода - с первыми обкладками конденсаторов. На чертеже представлена принципиальная схема инвертора. Последовательнь1Й автономный инвертор содержит два моста 1 и 2 на тиристорах с LC-контурами в диагоналях, подю1юченных к положительному выводу источника питания через дроссели фильтра 3. К этому же выводу подключены фильтровые конденсаторы 4 и 5, соединенные вторыми обкладками с катодными группами тиристоров мостов 1 и 2 и анодами диодов 6 и 7. Катоды диодов 6 :и 7 соединены с отрицательным выводом источника питания через дроссель фильтра 8 и имеют общую точку с конденсатором 9. Вторая обкладка конденсатора 9 соединена- с нулевым выводом источника питания и анодами диодов 10 и 11, катоды которых соединены с нагрузкой 12. Инвертор работает следующим образом. После подает напряже:ния питания на конденсаторах 4 и 5 -у-становится значение напряжения питания Uj, на конденсаторе 9 - 0,5 . После открывания одной из диагоналей моста через нагрузку 12 потечет ток по цепи плюс ко:эденсатора 5 нагрузка 12 - мост 1 - :конденсатор 5. Полярность падения напр.эження на нагрузке 12 указана на схеме. Если это напряжение не превышает значения 0,5 и, то диоды 10 и 7 остаются закрытыми. Если же это напряжение превысит значение 0,5 U,j, то диоды 3 10 и 7 откроются и потечет ток по контуру нагрузка 12 - конденсатор 5 диод 7 - конденсатор 9 - диод 10 нагрузка 12, и мост 1 начнет питаться от конденсатора 9 по цепи конденсатор. 9 - 10 - мост 1 - диод 7 конденсатор 9, при этом ток моста 2 минует нагрузку 12. Ток моста 1 носи колебательньй характер и через полпериода собственной частоты колебаний его коммутирующего LC-контура тиристоры моста закроются. При открывании диагонали моста 2 ток в нагрузке 12 будет протекать по цепи конденсатор 4 - нагрузка 12 мост 2 - конденсатор 4, создавая падение напряжения на нагрузке 12, указанное на схеме в скобках. Если это напряжение превысит значение 0,5 и,, то диоды 6 и 11 откроются в кон туре плюс (в скобках) нагрузки 12 конденсатор 4 - диод 6 - конденсатор 9 - диод 11 - нагрузка 12, и ток моста 2 будет протекать от конденса904тора 9 по цепи плюс конденсатора 9 диод 11 - мост 2 - диод 6 - конденсатор 9, т.е. минуя нагрузку 12. В дальнейшем работа инвертора повторяется. Таким образом,.при работе на резкопеременную нагрузку 12 напряжение на ней не может превысить значения 0,5 Uj. Этим достигаете повышенная надежность инвертора при более простой схеме. Кроме того, суммарная емкость фильтровых и дополнительного конденсатора всего в 1,5 раза превышает минимально необходимое для нормальной работы мостов 1 и 2 значение. Применение нулевого вывода источника питания не усложняет его конструкции, так как в случае использования в качестве звена постоянного тока мостового трехфазного выпрямителя с питанием от промышленной сети эту клемму достаточно заземлить.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР, содержащий подключенные к положительному выводу источника питания через соответствующие дроссели фильтра два тиристорных моста с коммутирующими LC-контурами в диагоналях переменного тока и два конденсатора, соединенные первыми обкладками с анодными группами тири Tn И: //4 0. //4/ сторов соответствующих мостов, причем третий конденсатор подключен к отрицательному выводу источника питания через другой дроссе,пь фильтра, а также четыре диода и цепь нагрузки, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, цепь нагрузки включена между первыьш обкладками указанных двух конденсаторов, каждый из которых соединен второй обкладкой с катодной группой тиристоров противоположного моста и через один из двух диодов - с точкой соединения указанных другого дросселя фильтра и третьего конденсатора, соединенного с (О свободной обкладкой с нулевым источ- . НИКОМ питания и через другие два диода - с первыми обкладками конденсаторов. 303 ууул j - l + if 70 n -W л-W-l Ш iLii