Самовозбуждающийся автономный параллельный инвертор Советский патент 1987 года по МПК H02M7/517 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в электротермии для индукционного нагрева и плавки металлов, термообработки и других техпроцессов.

Целью изобретения является повышение надежности пуска на нагрузку с изменяющимися параметрами путем автоматической синхронизации рабочей частоты вентильного моста параллельного инвертора и генератора импульсов тока возбуждения с собственной частотой нагрузки.

На чертеже представлена схема ин- вентора.

Инвертор содержит мост 1, состоящий из двух пар синфазных плеч, выполненных на управляемых вентилях 2 - 5,агрузку 6, представляющую собой RLC-контур, генератор 7 импульсов тока возбуждения с управляемыми вентилями 8, 9 и коммутирующим LC- контуром 10, 11, блок 12 управления пуском и формирователь 13 управляющих импульсов.

г

Схема работает следующим образом.

При подаче питания на генератор 7 импульсов тока возбуждения и формирователь 13 управляющих импульсов, управляющий импульс поступает на вентиль 8, которьш отпирается и заряжает резонансный коммутирующий LC-контур 10 - 11, через полпериода собственных колебаний этого контура вентиль 8 запирается обратным напряжением, а LC-контур 10-11 остается заряженным. Затем через заданное время подается отпирающий импульс на вентиль 9. При этом контур 10-11 перезаряжается через нагрузку 6 параллельного интервала, после чего вентиль 9 запирается. Так как нагрузка 6 представляет собой резонансный колебательный RLC-контур, то в ней возникают собственные колебания с заданной частотой. Переменное напряжение с нагрузки подается на вход блока 12 управления пуском, который обеспечивает опережающий фазовый сдвиг выходного напряжения относительно входного и подает его на вход формирователя 13 импульсов, на протиШ

15

20

25

30

35

40

45

плечи 2 и 3 моста 1 параллельного инвертора. Другой выход формирователя 13 подает управляющие импульсы на входной вентиль 8, задающий частоту переключений генератора 7, и на другую пару синфазных плеч 4 и 5 моста 1. При этом генератор 7 входит в режим самовозбуждения по цепи 7-6-12-13-7, т.е. частота генератора 7 определяется собственной частотой нагрузки 6, и одновременно на мост 1 с той же частотой подаются управляющие импульсы. После завершения переходного процесса в указанной цепи самовозбуждения подается питание на входную диагональ моста 1. При этом параллельный инвертор запускается на нагрузку 6, так как вентили 2-5 моста 1 коммутируются нагрузкой, частота управляющих импульсов соответствует частоте собственных колебаний нагрузки, а необходимая фаза этих импульсов задается блоком управления пус- . ком, т.е. обеспечиваются необходимые условия коммутации вентилей 2-5 моста 1 паралле льного инвертора, соответствующие установившемуся режиму работы параллельного инвертора.

При изменении параметров нагрузки 6 (R, L, с) изменяется собственная частота колебательного контура. Это в свою очередь приводит к изменению частоты управляющих импульсов, подаваемых на вентили 2-5 и 8-9, как в установившемся режиме работы, так и при пуске.

В связи с тем, что в первом переключении вентилей инвертора создаются условия для нормального их запирания, процесс пуска происходит устойчиво во всем диапазоне изменения параметров нагрузки, свойственном установкам для нагрева, плавки и термообработки различных металлов и сплавов.

Формула изобретения

50

Самовозбуждающнйся автономный параллельный инвертор для питания нагрузки ,в виде резонансного RLC-кон- тура, содержащий мост на управляемых вентилях, объединенных в две пары вофазных выходах которого формируются гг синфазных гшеч, диагональ переменно- управляющие импульсы. Один из выхо- го тока которого соединена с выходны дов формирователя подает управляющие ми выводами, форг трователь управляю- импульсы на вентиль 9, соединенный с щих импульсов с двумя противофазны- выходом генератора 7 и на синфазные . ми выходами, каждый из которых под

5

0

5

0

5

0

5

плечи 2 и 3 моста 1 параллельного инвертора. Другой выход формирователя 13 подает управляющие импульсы на входной вентиль 8, задающий частоту переключений генератора 7, и на другую пару синфазных плеч 4 и 5 моста 1. При этом генератор 7 входит в режим самовозбуждения по цепи 7-6-12-13-7, т.е. частота генератора 7 определяется собственной частотой нагрузки 6, и одновременно на мост 1 с той же частотой подаются управляющие импульсы. После завершения переходного процесса в указанной цепи самовозбуждения подается питание на входную диагональ моста 1. При этом параллельный инвертор запускается на нагрузку 6, так как вентили 2-5 моста 1 коммутируются нагрузкой, частота управляющих импульсов соответствует частоте собственных колебаний нагрузки, а необходимая фаза этих импульсов задается блоком управления пус- . ком, т.е. обеспечиваются необходимые условия коммутации вентилей 2-5 моста 1 паралле льного инвертора, соответствующие установившемуся режиму работы параллельного инвертора.

При изменении параметров нагрузки 6 (R, L, с) изменяется собственная частота колебательного контура. Это в свою очередь приводит к изменению частоты управляющих импульсов, подаваемых на вентили 2-5 и 8-9, как в установившемся режиме работы, так и при пуске.

В связи с тем, что в первом переключении вентилей инвертора создаются условия для нормального их запирания, процесс пуска происходит устойчиво во всем диапазоне изменения параметров нагрузки, свойственном установкам для нагрева, плавки и термообработки различных металлов и сплавов.

Формула изобретения

ключей соответственно к управляющим электродам вентилей первой и второй пары синфазных плеч моста, а входом подключенный к выходу блока управления пуском, вход которого подключен К выходной диагонали моста, и управляемый по частоте генератор импульсов тока возбуждения, отличающийся тем,что с целью повышения надежности пуска на нагрузку с изменяющимися параметрами путем автоматической синхронизации рабочей частоты вентильного моста параллельного инвертора и генератора импульсов тока возбуждения с собственной частотой нагрузки, генератор им

пульсов тока возбуждения выполнен , по схеме несимметричного резонансного инвертора на управляемых вентилях, один из которых, соединенный с одним из выходных выводов несимметричного инвертора, подключен катодом к первому выходному выводу моста на управляемых вентилях, а управляющим электродом - к управляющему выходному выводу моста, другой выходной вывод несимметричного инвертора подключен к второму выходному выводу моста па- ;раллельного инвертора, а второй вы- ;ход формирователя управляющих импуль- сов подключен к управляющему входу генератора импульсов тока возбуждения

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электротермии для индукционного нагрева и плавки металлов. Целью является повьппение надежности пуска на нагрузку с изменяющимися параметрами. Устройство содержит мост на управляемых вентилях 2 - 5. Генератор 7 импульсов тока возбуждения подключен выходом к выходу моста и состоит из управляемых вентилей В и 9 и коммутирующего контура 10, 11, Переменное напряжение с нагрузки 6 глодается на вход блока управления пуском 12, обеспечивающего опережающий фазовый сдвиг выходного напряжения относительно {ВХОДНОГО, и подает его на вход формирователя импульсов 13. Один из выходов формирователя 13 подает управляющие шпульсы на вентиль 9, соединенный с выходом генератора 7, и на вентили 2, 3 моста. При этом частота генератора определяется собственной частотой нагрузки 6. 1 ил. i (Л юЛ1 со N9 i 4