Последовательный инвертор Советский патент 1987 года по МПК H02M7/523 

Изобретение относится к преобразовательной технике, в частности к преобразователям постоянного тока в пере меннЕ,1Й, и может быть использовано для индукционного нагрева металлов.

Целью изобретения является повышение надежности путем снижения максимального напряжения на тиристорах.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема последо нательного инвертора.

Инвертор содержит основные тиристоры 1 и 2, зашунтированные обратными диодами 3 и 4 соответственно. Катод тиристора 1 подключен к отрицательному входному выводу через катодный фильтровый дроссель 5, а катод тиристора 2 - к нулевому выводу источника питания через катодный фильтровьм дроссель 6. Аноды тиристоров 1 и 2 подключены к пoлoжитeль - ному входному выводу через анодные фильтровые дроссели 7 и 8 соответственно. Анод тиристора 1 соединен с катор . тиристора 2 цепочкой из последовательно включенных дополнительных фильтровых конденсаторов 9 и 10. Анод тиристора 2 соединен с катодом тиристора 1 двумя цепочками, одна из которых содержит последовательно соединенные фильтровый конденсатор 11 и нагрузку 12, а вторая - последовател но соединенные дополнительные тиристоры 13 и 14, включенные в прямом направлении и зашунтированные обратными диодами 15 и 16 соответственно. Общая точка конденсаторов 9 и 10 соединена с общей точкой тиристоров 13 и 14 последовательной цепочкой из коммутирующих дросселей 17 и конденсатора 18;

Инвертор работает следующим образом .

В исходном состоянии фильтровый конденсатор 11 заряжен до напряжения источника питания Uj , а конденсаторы 9 и 10 - до напряжения 0,25 . При отпирании тиристоров 13 и 1 импульсами от системы управления начинается заряд коммутирующего конденсатора 18 с полярностью, указанной на схеме в скобках, по контуру 11-13- 18-1 7-9-1- 1 под действием суммы напряжений на конденсаторах 11 и 9, равной и, ток через нагрузку 12 при этом протекает снизу вверх. Если напряжение на нагрузке 12 превышает величину напряжения на конден

102

саторе II, равное 1 11., то в контуре

С

12-16-15-11-12 открывается диод 16 и ток через заряд конденсатора 18 протекает в контуре 9-1-16-18-17-9 под действием напряжения 0,25 11, минуя нагрузку. Напряжение на нагрузке при этом ограничено на уровне

JO

15

20

25

Ю

35

40

45

50

55

1 и, что составляет 80% от суммы напряжений на конденсаторах 11 и 9, равной 1,25 и . Через половину перио-- да собственных колебаний коммутирующих дросселей 17 и конденсатора 18 начинается частичный разряд конденсатора 18 через обратные диоды работавших ячеек по контуру 18-15-11-12-3-9- 17-18, ток через нагрузку 12 протекает сверху вниз, а тиристоры 13 и 1 восстанавливают свои запирающие свойства.

После отпирания от системы управления тиристоров 2 и 14 конденсатор 18 начинает перезаряжаться до полярности, указанной на схеме, в контуре 11-2-10-17-18-14-12-11 под действием суммы напряжений на конденсаторах 11 и 10, равной 1,25 U. Ток через нагрузку 12 снова протекает снизу вверх, а если напряжение на нагрузке 12 превышает значение 1 U, то в контуре 12-16-15-11-12 открывается диод 15 и ток перезаряда конденсатора 18 протекает в контуре 10-17-18- 15-2-10 под действием напряжения на конденсаторе 10, равного 0,25 Uj, минуя нагрузку. Через половину периода собственных колебаний коммутирующих элементов начинается частичньш разряд конденсатора 18 через обратные диоды работавших ячеек по контуру 18-17-10-4-11-12-16-18, ток через нагрузку 12 протекает сверху вниз, а тиристоры 2 и 14 восстанавливают свои запираюш 1е свойства,

В дальнейшем импульсами от системы управления отпирают тиристоры 13 и 1, и процесс работы инвертора пов-, j торяется.

При открытом состоянии одного из основных тиристоров, например тиристора 1, напряжение на закрытом основном тиристоре равно сумме напряжений на конденсаторах 9-11 и нагрузке 12,

+

Сумма напряжений на конденсаторах 9 и 10 в инверторе равна напряжению 0,5 U, при этом за счет снижения указанного Напряжения снижат.е. в данном случае Uj Ug +

и,, + и,,

ется и напряжение на закрытом основном тиристоре.

Напряжение на нагрузке ограничивается на уровне 1 Uj (для случая удвоения выходной частоты, когда нагруз ка включена последовательно с основными фильтровыми конденсаторами),что в предлагаемом инверторе составляет 80% от значения питающего напряжения равного 1 ,25 U.

Для получения нулевого вывода при использовании в качестве источника питания мостового трехфазного выпрямителя указанную клемму достаточно заземлить.

Формула изобретения

Последовательный инвертор, содержа щий зашунтированные обратными диодами два основных тиристора, катод пер вого из которых подключен к отрицательному входному выводу через первый катодный фильтровый дроссель, а катод второго подключен к первому вы воду второго катодного фильтрового дросселя, а также подключенные к положительному входному выводу через I

,Редактор И.Шулла

Составитель И.Жеребина

Техред Н. Глущенко Корректор М. Пожо

Заказ 2525/52 Тираж 660Подписное

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.

-5

10

9210 .4

первый анодный фильтровьш дроссель и соединенные с катодом первого тиристора две параллельные цепочки, первая из которых состоит из последовательно соединенных фильтрового конденсатора и цепи нагрузки, а вторая- из двух последовательно соединенных дополнительных тиристоров, зашунти- рованных обратными диодами, общая точка которых через коммутирующие конденсатор и дроссель соединена с общей точкой двух последовательно соединенных дополнительных фильтровых конденсаторов, первый из которых соединен через второй анодный фильтровый дроссель с положительным входным выводом, а второй - с катодом второго тиристора, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности путем снижения максимального напряжения на тиристорах,-он снабжен нулевым входным выводом, со.еди- ненным с вторым выводом второго катодного фильтрового дросселя, аноды первого и второго тиристоров соединены с положительньм входным выводом соответственно через второй и первый анодные фильтровые дроссели.

J5

20

25

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для индукционного нагрева металлов. Цель изобретения состоит в повышении надежности за счет снижения максимального напряжения на тиристорах. Инвертор содержит основные тиристоры 1 и 2, зашунтированные обратными диодами 3 и 4, Катод тиристора 2 подключен к нулевому входному выводу через фильтровый дроссель 6, а его анод соединен.с катодом тиристора 1 двумя цепочками, одна из которых содержит последовательно соединенные фильтровый конденсатор 11 и нагрузку 12, а другая - последоватепь- но соединенные дополнительные тиристоры 13 и 14, зашунтированные обратными диодами 15 и 16, Общая точка конденсаторов 9 и 10 соединена с общей точкой тиристоров 13 и 14 последовательной коммутирующей цепочкой из дросселя 17 и конденсатора 18, Сумма напряжений на конденсаторах 9 и 10 в инверторе равна напряжению 0,5 Uj, при этом за счет снижения указанного напряжения снижается и напряжение на закрытом тиристоре, 1 ил. ю сл оо со 1чЭ