Автономный инвертор Советский патент 1987 года по МПК H02M7/523 

112

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для индукционного нагрева металлов.

Целью изобретения является повы- шение надежности при увеличении выходного напряжения в 1,5 раза.

На чертеже представлена схема инвертора.

Инвертор содержит тиристоры 1 и 2, зашунтированные обратными диодами 3 и 4. Катод каждого из тиристоров 1 -и 2 подключен к отрицательному входному выводу через фильтровые дроссели 5 и 6 соответственно. Анод каждого из тиристоров 1 и 2 через последовательно соединенные соответствующие коммутирующий 7, 8 и фильтровый 9, 10 дроссели подключен к положительному входному выводу. Точ- ка соединения коммутирующего 7 и фильтрового 9 дросселей подключена к катоду тиристора 2 через основной фильтровый конденсатор 11. Параллель но последнему подключена последовательная цепочка из двух положительных тиристоров 12 и 13, зашунтирован ных обратными диодами 14 и 15, причем катод тиристора 13 имеет общую точку с катодом тиристора 2. Общая точка дросселей 8 и 10 подключена к катоду тиристора 1 через последовательную цепочку из двух конденсаторов 16 и 17. Между общей точкой тиристоров 12 и 13 и общей точкой конден саторов 16 и 17 включена нагрузка 18

При отпирании тиристоров 1 и 13 от системы управления через нагрузку 18 протекает ток по контуру: конден- сатор 11 - дроссель 7 - тиристор 1 - конденсатор 17 - нагрузка 18 - тиристор 13 - конденсатор 11 под действием суммы напряжений на кодненсато- рах 11 и 17, т.е. 1,5 Uj, где Uj - напряжение источника питания. Через половину периода собственной частоты коммутирующего LC - контура 7 и 17 конденсатор 17 перезаряжается по цепи: конденсатор 17 - диод 3 - дрос- сель 7 - конденсатор 11 - диод 15 - нагрузка 18 - конденсатор 17 . По окончании перезаряда конденсатора 17 отпирают тиристоры 2, 12 и через нагрузку 17 в том же направлении проте кает ток колебательного разряда конденсатора 16 по контуру: конденсатор 16 - дроссель 8 - тиристор 2 - конденсатор 11 - тиристор 12- нагрузка

0 5 0 5

0

462

18 - конденсатор 16 под действием суммы напряжений на конденсаторах 11 и 16, т.е. так же 1,5 Uj.

Через полпериода собственной частоты коммутирующего контура 8 и 16 конденсатор 16 начинает перезаряжаться до полярности, указанной на схеме по цепи: конденсатор 16 - нагрузка .18 - диод 14 - кондесатор 11 - диод 4 - дроссель 8 - конденсатор 16, а тиристор 2 в зто время восстанавливает свои свойства.

Далее цикл работы инвертора повторяется.

Для того, чтобы более полно реализовать возможности инвертора, нагрузку 18 включают последовательно с фильтровым конденсатором 11 так, как указано на схеме пунктиром.

При этом ток тиристоров 1(2) создает в нагрузке ток одного направления, а ток обратных диодов 3(4) - ток другого направления, т.е. реализуется функция удвоения частоты.

Если при этом, в момент работы, например, тиристора 1, напряжение на на.грузке превысит величину напряжения на конденсаторе 11 (1 Uj), то в контуре: конденсатор 11 - диод 14 - тиристор 13 - нагрузка 18 - конденсатор 11 откроется диод 14 и ток перезаряда конденсатора 17 протекает по контуру: конденсатор 17 - диод 14 - дроссель 7 - тиристор 1 - конденсатор 17, минуя нагрузку 18 до тех пор, пока напряжение на нагрузке 18 не снизится до значений меньших, чем U. Аналогично во втором такте при повышенных значениях напряжения на нагрузке 18 ток перезаряда конденсатора 16 может про- текат по контуру: конденсатор 16 - дроссель 8 - тиристор 2 - диод 15 - конденсатор 18, т.е. также минуя нагрузку, что предотвращает недозаряд коммутирующего конденсатора и уменьшение времени, предоставляемого тиристорам для восстановления своих запирающих свойств.

Конденсаторы 16 и 17 также выполняют функции фильтровых конденсаторов, в этом случае в схему вводит- ся дополнительно коммутирующий конденсатор так, как указано на схеме пунктиром.

Инвертор сохраняет работоспособность при изменении сопротивления нагрузки от нуля до холостого хода

за счет наличия контуров возврата реактивной энергии (обратные диоды),

Формула изобретения

Автономный инвертор, содержащий зашунтированные обратными диодами два тиристора, катод каждого из которых подключен к отрицательному входному выводу через соответствующий фильтровый дроссель, а анод через соответствующие последовательно соединенные коммутирующий и фильтровый дроссели - к положительному входному выводу, причем точки соединения коммутирующих дросселей с фильтровыми дросселями подключены - первая к катоду второго тиристора через последовательную цепочку из

двух конденсаторов, общая точка которых соединена с первым выходным выводом, а вторая - к катоду первого тиристора через основ ной фильтровый конденсатор, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности при увеличении выходного напряжения в 1,5 раза, он снабжен двумя последовательно соединенными

дополнительн ыми тиристорами, зашун- тированными обратными диодами и подключенными параллельно основному фильтровому конденсатору, причем к указадной второй точке соединения

коммутирующего и фильтрового дросселей подключен анод одного из дополнительных тиристоров, точка соединения которых подключена к второму выходному выводу.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для индукционного нагрева металлов. Целью является повышение надежности при увеличении выходного напряжения в 1,5 раза. Устройство содержит тиристоры 1 и 2, зашунтированные обратными диодами 3 и 4. Тиристоры 1 и 2 подключены к входным выводам через фильтровые дроссели 5, 6, 9 и 10 и коммутирующие дроссели 7 и 8. К точке соединения дросселей 7 и 9 подключен фильтровой конденсатор и последовательно соединенные дополнительные тиристоры 12 и 13, зашунтированные обратными диодами 14 и 15. Нагрузка 18 подключена к тиристорам 12 и 13 и к общей точке последовательно соединенных конденсаторов 16 и 17, которые подключены к точке соединения дросселей 8 и 10. При отпирании, например, тиристоров 1 и 13 ток через нагрузку 18 протекает под действием суммы напряжений на конденсаторах 11 и 17, т.е. 1, 5 Uj, где Uj - напряжение источника питания. 1 шт. i (О