Параллельный инвертор тока Советский патент 1989 года по МПК H02M7/523 

ч

7

Г/

Г

т-нп

со

sl

Од

со

9

31-.9

H3o6peTefuie отнстситсн к силовой преобрлтовятельной технике и может быть использовано при созцачии мощных высокочастотных источников пи- тания электротермических индукционных установок .

Цель изобретения - повышение надежности при использовании комбинированно выключаемых тиристоров.

На фиг.1 приведена принципиальная схема предлагаемого преобразователя частоты; на фиг.2 а,б - временные диаграммы, и.плюстрирующие его работу

Источник 1 питания (фиг.1) под- ключен к инвертору 2, включение тиристоров которого производится от блока 3 управления. Инвертор состоит из последовательно соединенных фильтрующего дросселя 4 и однофазного мое- та, образованного тиристорами 5-8. В диагональ переменного тока моста включен коммутирующий конденсатор 9, к выходным выводам которого подключена нагрузка 10. В цепи каждого Тиристора включен один из трансформаторов тока 11-14, вторичная обмотка каждого из которых соотгетственно через соответствующий резистор 15-18 связана с дополнительными вьтодами тиристора противофазного плеча мост Для ограничения напряжения на обмотках включены встречно соединенные стабилитроны 19-22. Управляющие импульсы i v( 5 i yj поступают с блока 3 управления на основные управляющие электроды тиристоров 5-8.

Включение тиристоров осуг1ествля- ется при подаче на основной управ- ляющий электрод сигналов управления положительной полярности формируемых блоком 3 управления. При этом на тиристоры, обозначенные четными и нечетными номерами (т.е. на пары ти- ристоров 5, 7 и 6, 8 фиг.1), уарав ляющие импульсы i « ,7 s t j (фиг.2) поступают строго поочередно со сдвигом 180. Соответственно пары вентилей 5, 7 и 6, 8 проводят ток поочередно. При включении очередной пары тиристоров к тиристорам противофазной пары прикладывается напряжение tig коммутирующего конденсатора (напряжения на тиристорах 1Г на фиг.2а). Это напряжение отрицательно в течение интервала tj (фиг .2,а) времени перечаря- ц,1 конлемсатора .

5 0 5

0 5 p с

0

Одновременно ток (if- i-) в цепи включенных тиристоров, проходя по первичной обмотке трансформаторов, наводит ток во вторичных обмотках, который через соответствующие резисторы протекает по цепи дополнительных управляющих выводов противофазной пары запирающихся тиристоров.- Ток во вторичной обмотке трансформатора совпадает по форме с током через соответствующий тиристор, но не содержит постоянной составляющей (см.напряжение U , 1, на фиг.2а). Направление включения вторичных обмоток выбрано таким, что ток через дополнительные управляющие электроды тиристороз в выключенном состоянии отрицательный. Этот управляющий ток обеспечивает рекомбинацию неосновных носителей в базах тиристоров при их выключении, что сокращает время, необхс димое для восстановления запирающих свойств тиристоров.

Время протекания отрицательного тока через дополнительные управляющие выводы составляет полпериода выходной частоты преобразователя, что обеспечивает восстановление запи- раемости современных тиристоров с комбинированным выключением.

Длительность тока через дополнительные управляющие электроды ограничена при выполнении трансформаторов с насыщающимся сердечником. Форма напряжения U,, на вторичной обмотке трансформатора для этого случая показана на фиг.2б. Это напряжение, пока трансформатор не насьпден, определяется нагрузкой трансформатора, а после насыщения равно нулю. Изменяя параметры трансформатора или его нагрузки, можно регулировать длительность выходного напряжения и тем сам ым длительность отрицательного импульса тока через дополнительные управляющие вьшоды тиристора.

При включении параллельно нторич- ной обмотке трансформатора цепочки из из двух встречно-последовательио соединенных стабилитронов (см. фиг.2) напряжение на обмотке не зависит от сопротивлений внешней цепи и режима работы инвертора, что обеспечивает стабильность длительности протекания отрицательного импульса тока через дополнительные упрарляю щие выводы тиристоров и надежность

преобразователя во всех рабочих режимах.

Кроме отрицательного напряжения, используемого для выключения тиристоров, на вторичной обмотке наводит ся импульс положительной полярности, возникающий при размагничивании сердечника трансформатора в момент выключения тиристоров, т.е. прекращению анодного тока, соответствующий включению очередной пары тристоров, фиг.2б. Но указанный импульс поступает на дополнительные управляющие вьшоды тиристора, когда он включен, и поэтому не оказьшает н на него никакого действия. При не- обходимост 1 можно устранить положительный импульс на дополнительных электродах, включив параллельно им диод в соответствующей полярности.

Использование предложенного технического решения позволяет отказаться от введения генератора синхронизированных отрицательных сов для подачи на дополнительные управляющие электроды тиристоров, что существенно упрощает систему управления и повьппает надежность преобразователей.

1497696

Ф о

рмула изобретения

I. Параллельный инвертор тока, со- держащий подключенные последовательно между входными вьтодами фильтрующий дроссель и однофазный вентильный мост, в диагональ переменного тока которого включен коммутирующий конденсатор, выводы которого являют - ся выходными, отличающий- с я тем, что, с целью повьппения надежности, в качестве вентилей использованы комбинированно-выключве- мые тиристоры, в цепь каждого из которых включен один иэ введенных трансформаторов тока, вторичная обмотка которого через введенный резистор связана с дополнительными управляющими вьгеодами тиристора противофазного плеча моста.

2.Инвертор по п.1, о т л и - чающийс я тем, что трансформатор тока выполнен нелинейным с насьицающимся сердечником.

3.Инвертор по п.2, отличающийся тем, что гараплель- но вторичной обмотке трансформа то-t - ра подключена цепочка из двух встречно-последовательно включенных стаби- литронов.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться при создании мощных высокочастотных преобразователей частоты на комбинированно-выключаемых тиристорах. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство содержит инвертор 2, образованный последовательно соединенными фильтрующим дросселем 4 и мостом на тиристорах 5 - 8. В диагональ включены коммутирующий конденсатор 9 и нагрузка 10. В цепи тиристоров включены трансформаторы 11 - 14 тока. Каждый из трансформаторов тока своей вторичной обмоткой через резистор связан с дополнительными управляющими выводами комбинированно выключаемого тиристора противофазного плеча. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.