Автономный резонансный инвертор Советский патент 1988 года по МПК H02M7/523 

1

3

Изобретение относится к преобразовательной технике и м.б. использовано для индукционного нагрева металлов. Целью является повьппение выходной мощности за счет повьппения выходного напряжения. Устр-во содержит основные 1, 2 и дополнительные 20, 21 тиристоры. Коммутирующие конденсаторы II, 12 и 14, 15 соединены с дополнительным дросселем 16 и подключены к фильтровым 6, 8 и коммути- руйщим 5, 7 дросселям. При отпирании тиристоров 1, 21 синусоидальный ток проходит по контуру 5-1-23-22-21-14- 16-12-5, и к нагрузке 23 прикладывается напряжение последовательно соединенных конденсаторов 12, 14, 22, т.е. двойное напряжение источника питания. 1 ил. (Л

3 3 yj

Изобретение относится к прог Пра- зовательной технике и может быть использовано для индукционного нагрева металлов.

Цель изобретения - увеличение выходной мощности за счет повышения выходного напряжения.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема инвер- тора.

Инвертор содержит тиристоры I и 2 зашунтированные обратными диодами 3 и 4. Анод тиристора I подключен через последовательно соединенные коммутирующий 5 и фильтровый 6 дроссели к положительному входному выводу инвертора. Лнод тиристора 2 подключен через последовательно соединенные коммутирующий 7 и фильтровыЁ 8 дроссели к положительному входному выводу инвертора. Общая точка катодов тиристоров 1 и 2 является одним из выходных выводов инвертора и соединена через дополнительный дроссель 9 с отрицательным входным выводом инвертора, который через носледо вательную цепочку из фильтрового дросселя 10 и двух кo мyтиpyющиx конденсаторов 11 и 12 соединен с общей точкой дросселей 5 и 6, а чег/ея последовательную цепочку из фильтропо- го дросселя 13 и двух кo мyтиpyющиx конденсаторов 14, 15 с общей точкой дросселей 7 и 8.

Общая точка коммутирующих конденсаторов 11 и 12 соединена с общей точкой коммутирующих конденсаторов 14 и 15 дополнительным дросселег- 16 Положительный входной вывод и : ерто- pa соединел через дополните. и.ный дроссель 1 7 с анодами зашунт;:рован- ных диодами 18 и 19 дополнит гльных

Вместо коммутируюицгх ко ров 11,12,14 и 15 могут ис ся фильтровые копденсаторы случае последовательпо с к щим дросселем 16 должен бы

50

тиристоров 20 и 21 и одним из выводов дополнительного конденсатора 22, вто-д коммутирующий конденсатор, рой вывод которого является другим выходным выводом инвертора. К выходным выводам инвертора подключена нагрузка 23. Катоды тиристоров 20 и 21 соответственно подключены к общим точкам конденсаторов 11 и 14 и дросселей 1 О и 1 3 .

Инвертор работает следующим образом.

При открывании тиристоров 1 и 21 синусоидальньм ток проходит по контуру 5-1-23-22-21-14-16-12-5 и к нагрузке 23 прикладывается напряже}1ие последовательно соединенных конденса55

Увеличение выходного на 2 раза позволяет при равны ным инвертором значениях р элементов и нагрузки- нолуч ную мощность, в 4 раза бол при этом ток вентилей возр 2 раза и для сохранения ег значения необходимо волнов ти1злеьше коммутирующих кон сопротивление нагрузки уве 2 раза, в результате выход ность будет в 2 раза больш известном мостовом иьшерто

торов 12| 14 и 22, т.е. двойное напряжение источника питания. К концу первой половины первого полупериода коммутирующие конденсаторы 12 и 14 разряжаются, а в течение времени второй половины первого полупериода они перезаряжаются до напряжения об- ратноГ; полярности за счет энергии, запасенной в коммутирующих дросселях 5 и 16. Этим заканчивается формирование первого гюлупериода выходной частоты. Во втором полупериоде конденсаторы 12 и 14 колебательно перезаряжаются до напряжения прямой полярности по цепи 14-19-22-23-3-5-12-16-14.

В третьем полупериоде открываются тиристор1 1 2 и 20 и ток синусоидальной формы проходит по контуру 7-2-23-22- 20-11-16-15 7. При этом к нагрузке прикладывается напряжение последова- Т ельно соединенных конденсаторов 22, И и 15, т.е. двойное напряжение источника питания. К концу первой половины третьего полупериода коммутирующие конденсаторы 11 и 5 разряжаются, а в течение времени второй половины третьего полупериода они перезаряжаются до напряжения обрат- Hoii полярности 3,1 счет энергии, за- плсепной в коммутирующих дросселях 7 и 16. Этим заканчивается 1эормиро- напие третьего полупериода выходной часто1ч,1. В четвертом полупериоде конденсаторы 11 и 15 колебательно перезаряжаются до нгтрижения прямой полярности по цепи 11-18-22-23-4-7-15- 16-11. На этом цикл работы инвертора заканчивается.

Вместо коммутируюицгх конденсаторов 11,12,14 и 15 могут использоваться фильтровые копденсаторы. В этом случае последовательпо с коммутирующим дросселем 16 должен быть включен

коммутирующий конденсатор,

коммутирующий конденсатор,

Увеличение выходного напряжения в 2 раза позволяет при равных с известным инвертором значениях реа1стивных элементов и нагрузки- нолучить выход- ную мощность, в 4 раза большую. Но при этом ток вентилей возрастает в 2 раза и для сохранения его прежнего значения необходимо волновое сопро- ти1злеьше коммутирующих контуров и сопротивление нагрузки увеличить в 2 раза, в результате выходнам мощность будет в 2 раза больше, чем в известном мостовом иьшерторе.

Формула изобретения

Автономный резонансньш инвертор, содержащий зашунтированные обрат- ньтми диодами два тиристора, анод каж- дого из которых подключен через соот- ветстпующис последовательно соединенные коммутирующий и фильтровый дроссели к ноложительному входному выводу, причем точки соединения коммути- рующих дросселей с фильтровыми дросселями нодключегш каждая к отрицательному входному выводу через последовательную цепочку из двух коммутирующих конденсаторов и фильтрового дросселя, а также дополнительныр конденсатор, соединенньй с выходным выводом, и три дополнительных дросселя, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности за счет повышения выходного напряжения , он снабжен двумя дополнительными тиристорами, зашунтированными обратными диодами, причем свободный вывод дополнительного конденсатора подключен через первый дополнительный дроссель к положительному входному выводу, а второй выходной вывод соединен с катодами упомянутых тиристоров и через второй дополнительный дроссель с отрицательным входным выводом, аноды дополнительных тиристоров подключены к указанному свобод- но;гу выводу дополнительного конденсатора, а катоды - к соответствующим точкам соединения коммутирующих конденсаторов и фильтровых дросселей, подключенных к отрицательному входному вьшоду, причем третий дроссель подключен к общим точкам коммутирующих конденсаторов.