Резонансный тиристорный инвертор Советский патент 1984 года по МПК H02M7/515 

11 Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано при разработке тиристорнмх преобразователей .высокой частоты для злектротермических и ультразвуковых технологических установок. По основному авт. св. № 921003 известен резонансньй тиристорный инвертор, содержащий подключенные к выходным выводам через дроссель филь ра тиристорные мосты с коммутирующими ijC-контурами в диагоналях, последовательную цепочку из выходных выводов, конденсатора фильтра и коммутирующего дросселя, в которой к общей точке соединения последних анодом подключен диод, катод которого соединен с положительным входным выводом, и дополнительный диод, щунтирующий конденсатор и дроссель последовательной цепочки и подключенный анодом к отрицательному входному выводу. Устройство позволяет повысить надежность работы инвертора за счет стабилизации напряжения на тиристоpax в расширенном диапазоне возможных изменений параметров нагрузки l3 Однако неидеальность дополнительного диода вызьшает его повьшенный нагрев обратными импульсными токами в момент запирания, особенно на повышенной частоте коммутации, ухудщает коммутационную устойчивость в режиме пуска, что в определенной сте пени снижает надежность инвертора в целом. Кроме того, традиционные системы регулирования выходной мощности инверторов, например, с использовани ем регулируемого выпрямителя на входе являются относительно громоздкими. Цель изобретения - повышение надежности путем повышения коммутацион ной устойчивости в режиме пуска и регулирование выходной мощности. Для достижения поставленной цели резонансный тиристорный инвертор снабжен дополнительным дросселем, включенным последовательно с дополнительным . диодом. Кроме того, дополнительный дроссель выполнен с регулируемой йндукти ностью, что позволяет регулировать выходную мощность. На чертеже изображена электрическая схема инвертора. 1 Устройство содержит последовательную цепь из нагрузки 1, конденсатора 2 фильтра и коммутирующего дросселя 3, подключенную к входным выводам (+, -) через дроссель 4 фильтра. К общей точке соединения конденсатора 2 и дросселя 3 анодом подключен диод 5, катод которого соединен с положительным входным выводом. Параллельно указанной последовательной .цепи подключен мост на тиристорах 6-9 с коммутирующими конденсатором 10 и дросселем 11 в диагонали. К общей общей точке соединения нагрузки 1 и конденсатора 2 фильтра катодом подключен дополнительный диод 12 через дополнительный дроссель 13, а анод дополнительного диода 12 соединен с отрицательным входным выводом. Инвертор работает следующим образом. При поочередном попарном отпирании тиристоров 6-9 моста происходит колебательный перезаряд коммутирующего конденсатора 10 по контуру: конденсатор 10 - тиристор 9 - дроссель 3 - конденсатор 2 - нагрузка 1тиристор 8 - дроссель 11 или конденсатор 10 - дроссель 11 - тиристор 7дроссель 3 - конденсатор 2 - нагруз.ка 1 - тиристор 6, образуя прямую полуволну тока в нагрузке. Обратная полуволна формируется в паузе между проводящими состояниями указанных пар тиристоров. При увеличении сопротивления нагрузки 1, на ней растет напряжение, и как только его амплитуда превышает напряжение фильтрового конденсато-ра 2, отпирает диод 5, шунтируя наг-i. рузку и ограничивая на ней напряжение. Этим обеспечивается ко.ммутационная устойчивость и стабилизиругется режим работы инвертора при отклонении сопротивления нагрузки от номинального значения в сторону увеличения. Если же сопротивление нагрузки снижается, увеличивается добротность последовательного контура коммутации, что ведет к увеличению напряжений на элементах контура, в том числе и на коммутирующем дросселе 3. Как только амплитуда этого напряжения превышает постоянное напряжение фильтрового конденсатора 2, отпирается диод 12, шунтируя дроссель 3 через дроссель 13. При этом снижается результирующая индуктивность коммутирующего контура и его добротность т.е. стабилизируется напряжение на всех элементах, в том числе и на тиристорах.

Наличие дросселя 13 резко ослабляет выброс обратного тока при запирании диода 12, что снижает нагрев диода и благоприятно сказьгеается на коммутационной устойчивости инвертора, так как, как показали экспериментальные испытания, именно из-за режима работы диода 12 появляются срывы инвертирования в момент пуска.

Если каким-либо образом регулировать индуктивность дополнительного дросселя 1 (например изменением числа витков обмотки, подмагничиванием сердечника и др.), то при этом будет изменяться уровень стабилизации режима, т.е, выходная мощность инвертора.

Предлагаемое устройство регулирования мощности является более простым и надежным, чем, например, уст ройство регулирования на основе регулируемого выпрямителя, с помощью которого изменяется величина входного напряжения инвертора.

1. РЕЗОНАНСНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ ИНВЕРТОР по авт.св. № 921003, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем повышения коммутационной устойчивости в режиме пуска, он снабжен дополнительным дросселем, включенным последовательно с дополнительным диодом. 2. Инвертор по п. 1,отличаю щ и и с я тем, что, с целью регулирования выходной мопщости, дополнительный дроссель вьшолнен с регулируемой индуктивностью. (Л С 5 4 0 :л «7 / f