Резонансный инвертор Советский патент 1986 года по МПК H02M7/523 

Изобретение относится к электротехнике, в частности преобразовательной технике, и может быть использовано при проектировании статических преобразователей частоты, предназначенных для питания ультразвуковых технологических установок, установок токов высокой частоты и т.п.

Целью изобретения является стабилизация режима работы при изменяющихся параметрах нагрузки.

На чертеже приведена схема инвертора. .

Инвертор содержит последовательную цепь, состоящую из первой первичной обмотки 1 выходного трансформатора 2, первого разделительного конденсатора 3, второго разделительного конденсатора 4 и второй первичной обмотки 5 выходного трансформатора 2, ко вторичной обмотке которого подключена нагрузка 6. Указанная последовательная цепь соединена через дроссель фильтра 7 с входными выводами, а встречно-параллельно к ней через дополнительные секции 8 и 9 первичных обмоток включен диод 10. В состав инвертора входят также тиристоры 11 и 12, коммутирукщие дроссели 13 и 14 и коммутирукаций конденсатор 15, t

Иншертор работает следующим образом.

При отдирании очередного тиристора, например 11, происходит колебательный перезаряд коммутирующего конденсатора 15 по основному контуру: конденсаторы 15 и 3 - обмотка. I тиристор II - дроссель 13 - конденсатор 15. В нагрузке образуется полуволна тока, по форме близкая к синусоидальной, длительность которой определяется собственной частотой указанного контура. Трансформатор рассчитывают таким образом, чтобы в течение некоторого интервала времени в полупериоде проводимости тиристоров суммарное напряжение на первичных обмотках 1 и 5 с секциями 8 и 9 превьппало суммарное постоянное напряжение на разделительных конденсаторах 3 и 4, т.е. к диоду 10 прикладывалось бы положительное напряжение Под действием этого напряжения диод 10 отпирается и замыкает через себя дополнительный контур коммутации: конденсаторы 15 и 4 - обмотка 5 - секция 9 - диод 10 - секция 8 - ти249311

ристор 11 - дроссель 13 - кондеиса- тор 15

В интервале проводимости диода 10 суммарное напряжение на первичных

} обмотках I и 5 с секциями 8 и 9 остается равным суммарному напряжению на разделительных конденсаторах 3 и 4, что ведет к ограничению напряжения На нагрузке 6 на пропорциональном

10 уровне. Как только в ходе переходного процесса напряжение на первичных обмотках с секциями станет меньше суммарного напряжения разделительных конденсаторов, диод 10 запирается f5 обратным напряжением, а процесс за- канчиваетс5 по основному контуру. К концу полупериода проводимости ток в контуре спадает до нуля, а напряжение на коммутирующем конденсаторе,

20 являясь обратным по отношению к тиристору 11, запирает последний. .

Далее наступает полупериод, в течение которого оба тиристора II и 12 заперты (пауза), а через первичные

35 обмотки 1 и 5 вькодного трансформатора 2 протекает постоянный входной ток инвертора, обусловленный больщой индуктивностью дросселя фильтра 7 и замыкающийся по цепи (+) - дроссель

30 7 - обмотка 11 - конденсаторы 3 и 4 - обмотка 5 - (-), Под действием этого тока в нагрузке 6 образуется обратная полуволна напряжения несинусоидальной формы.

Спустя определенное время отпира- ется тиристор 12, образуется основной контур перезаряда коммутирующего конденсатора 15: конденсатор 15 - дроссель 14 - тиристор 12 - обмотка

40 5 - конденсаторы 4 и 15, а при отпирании диода 10 - дополнительный контур: конденсатор 15 - дроссель 14 - тиристор 12 - секция 9- диод 0 - секция 8 - обмотка 1 - конденсаторы

45 3 и 15. Условия образования и результат действия дополнительного контура такие же, как и в полупериоде проводимости тиристора 1 1.,

При запирании тиристора 12 вход- 50 ньпм током инвертора формируется обратная полуволна напряжения на нагрузке .

Далее процессы периодически повторяются. Таким образом, при частоте 5} управляющих импульсов Ц| частота выходного напряжения uJg 2uJ . Форма выходного Напряжения несинусоидальна, но, применив электрические фильтры в

35

цепи нагрузки, она может быть приближена к синусоидальной.

Изменения сопротивления нагрузки 6 приводят к соответствукяцим изменениям длительности существования дополнительных контуров коммутации, замыкающихся через диод 10. При этом напряжение на нагрузке 6 будет стабилизировано на заданном уровне, что зквивалентно стабилизации приведенного к первичным обмоткам сопротивления нагрузки, т.е. стабилизации ре жима работы инвертора при изменяющихся параметрах нагрузки,

С помощью дополнительньк секций 8 и 9 задается уровень стабилизации

выходного напряжения. В частном случав, когда основной коэффициент трансформации выходного трансформатора 2, определенный из условий оптимального согласования нагрузки 6 с инвертором, соответствует нужному уровню стабилизации выходного напряжения, дополнительные секции 8 и 9 могут отсутствовать.

Редактор И.Горват Заказ 1960/55

Составитель И.Жеребина Техред И.Попович

Корректор

Тираж 631Подписное

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

9314

Формула изобретения

Резонансный инвертор, содержащий подключенный к входным выводам через дроссель фильтра полумост с тиристором и коммутирующим дросселем в каждом плече, точка соединения которых через коммутирующий конденсатор подключена к общей точке двух последовательно соединенных цепочек, подклю ченных параллельно полумосту и состоящих каждая из последовательно соединенных первичной обмотки выходного трансформатора и разделительного

конденсатора, отличающий-, с я тем, что, с целью стабилизации режима работы при изменяющихся параметрах нагрузки, он снабжен диодом, а первичные обмотки выходного транс- форматора - дополнительными секциями, причем диод подключен встречно-параллельно полумосту через дополнительные секции первичных обмоток выходного трансформатора.

Корректор Е.Сирохман

Резонансный инвертор относится к электротехнике и может быть использован при проектировании статических преобразователей частоты. Цель изобретения - стабилизация режима работы при изменяющихся параметрах нагрузки. Введением дополнительных секций (С) 8 и 9 задается уровень стабилизации выходного напряжения. В интервале проводимости введенного диода (Д) 10 суммарное напряжение на первичных обмотках (по) 1 и 5 С 8 и 9 остается равным напряжению на разделительных конденсаторах (РК) 3 и 4, что ведет к ограничению напряжения на нагрузке (Н) 6 на пропорциональном уровне. При переходных процессах напряжение на ПО 1, 5 и С 8, 9 станет меньше суммарного напряжения РК 3 и 4,Д 10 запирается обратным напряжением. Процесс заканчивается по основному контуру, запирает тиристор 11. Изменение Н 6 приводит к изменению длительности существования дополнительных контуров, замыкакщихся через Д 10. 1 ил. i (Л to N9 4 О СО