Последовательный автономный инвертор Советский патент 1988 года по МПК H02M7/523 

со со

4

оо ел

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания высокой частоты,для устано- вок индукционного нагрева.

Целью изобретения является повышение надежности.

На чертеже представлена схема инвертора.

Инвертор содерядат мост на четырех тиристорах 1-4 с коммутирующим кондесатором 5 и дополнительным коммутирующим конденсатором 6 и коммутирующие реакторы 7-10, включенные после- довательно с тиристорами моста, последовательную цепочку, состоящую из разделительного конденсатора 11 и нагрузки 12, подключенную совместн с тиристорным мостом к входным выво- дам через дроссель фильтра 13, первый 14 и второй 15 обратные диоды, причем анод первого обратного диода соединен с катодом второго обратного диода и с точкой соединения коммути- рующих конденсаторов, а катод - с входным выводом через дроссель фильтра, анод второго обратного диода - с другим входным выводом.

Инвертор в установившемся режиме работает следующим образом.

Полный цикл работы.схемы определяется частотой управления тиристорами 1-4. Каждый, такт характеризуется рабочим и нерабочим состояниями мое- та, т.е. наличием и отсутствием тока коммутирующего контура (контур включает коммутирующие реакто- ры какой-либо диагонали 7,10 или 8,9 коммутирующие конденсаторы 5 и 6, разделительный конденсатор 11 и нагрузку 12). В течение такта работа схемы разделяется на четыре интервала.

1..интервал. При отпирании тирис- торов 1 и 4 по контуру 5-6-4-10-12-1 7-1-5 начинает протекать ток перезаряда коммутирующих конденсаторов 5 и 6. Если при этом напряжение на конденсаторах 5 и 6 (полярность напря

жения на конденсаторах показана на чертеже) превьш1ает напряжение на коммутирующих реакторах 7 и 10 соответственно открываются обратные диоды 14 и 15 и возникают два дополнительных контура перезаряда коммутирующих конденсаторов 5 и 6 (контуры 5-14-6-1-5 и 6-4-10-15-6), отделенных от источника питания. Наличие

0

О

Q

0

5

замкнутых контуров, отделенных от источника питания, снижает потребление энергии схемой от источника питания, что предотвращает раскачку напряжения на реактивных элементах и силовых вентилях в случае изменения-нагрузки. Ток через нагрузку в первом интервале изменяет направление и начинает протекать снизу вверх. В момент равенства напряжений на коммутирующих реакторах 7 и 10 и коммутирующих конденсаторах 5 и 6 обратные диоды 14 и 15 выключаются.

IIинтервал. Ток перезаряда коммутирующих конденсаторов замыкается по единственному контуру 5-6-4-10- 12-11-7-1-5. Через нагрузку ток протекает снизу вверх. Параметры контура выбраны так, что имеет место колебательный перезаряд коммутирующих конденсаторов. В момент перехода тока коммутирующего контура через амплитудное значение напряжение на коммутирующих реакторах изменяет знак. При этом возможно повторное отпирание обратных диодов, если напряжение на коммутирующих реакторах

7 и 10 прев ьшхает напряжение на коммутирующих конденсаторах 5 и 6. Снова возникают два дополнительных контура перезаряда коммутирующих конденсаторов (5-14-7-1-5 и 6-4-10-15-6), отделенных от источника питания. Потребление энергии от источника снижается .

IIIинтервал. Ток перезаряда коммутирующих конденсаторов замыкается по контурам 5-6-4-10-12-11-7-1-5, 5-14-7-1-5 и 6-4-10-15-6. После спада тока тиристоров 1 и 4 до нуля они выключаются.

IVинтервал. Характеризуется бестоковой паузой схемы инвертора, которая длится до включения тиристоров 2 и 3. При этом ток заряда конденсатора 11 обеспечивает протекание тока через нагрузку сверху вниз. Первый такт работ схемы закончен.

Процессы, происходящие во втором такте, аналогичны описанным, по окончании второго такта снова включаются тиристоры 1 и 4 и цикл работы схемы инвертора повторяется.

Таким образом, в течение полного цикла работы всех вентилей инвертора на выходе его получают два полных периода переменного напряжения.

Инвертор имеет U-образную входную характеристику и не имеет аварий- -ных режимов при коротком замыкании нагрузки и холостом ходе. В схеме отсутствует раскачка напряжения на реактивных элементах и силовых вентилях при изменении сопротивления нагрузки в широких пределах. При изменении сопротивления нагрузки в сторону короткого замыкания и холостого хода возрастает амплитуда токов и длительность интервалов проводимости обратных диодов. При работе обратных диодов существуют замк- нутые контуры, в которых циркулирует электромагнитная энергия, отделенные от источника питания. При этом снижается потребление схемой энергии от источника питания и пре- дотвращается раскачка напряжения.

Формула изобретения

Последовательный автономный инвертор, содержащий подключенные к входным выводам через дроссель фильтра последовательную цепочку из разделительного конденсатора и выходных выводов и мост на тиристорах с коммутирующими реакторами,включенными последовательно с тиристорами, и с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока, два согласно последовательно соединенных обратных диода:-, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности,он снабжен дополнительным коммутирующим конденсатором, соединенным последовательно с основным коммутирующим конденсатором, причем точка соединения последних подключена к точке соединения обратных диодов, подключенных параллельно последовательной цепочке.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания высокой частоты для устано- вок индукционного нагрева. Целью является повышение надежности. Устройство содержит цепь .из последовательно соединенных разделительного конденсатора 11 и нагрузки 12 и мост на тиристорах 1-4 с коммутируюпщми реакторами 7-10, включемными последовательно с тиристорами. Коммутирующие конденсаторы 5,6 включены в диагональ переменного тока моста и соединены с обратными диодами (ОД) 14,15. При изменении сопротивления нагрузки в сторону к.з. и х.х. возрастают амплитуда токов и длительность интервалов проводимости ОД 14,15. При работе ОД 14,15 существуют замкнутые контуры, в которых циркулирует электромагнитная энергия, отделенные от источников питания. 1 ил. с (Л

Составитель И.Жеребина Редактор В.Бугренкова Техред Л, Сердюкова Корректор С.Черни

Заказ 2233/53

Тираж 665

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное