Многоячейковый стабилизированный последовательный инвертор Советский патент 1992 года по МПК H02M7/523 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при проектировании источников питания технологических установок, использующих энергию переменного тока повышенной частоты.

Целью изобретения является повышение надежности в работе инвертора за счет улучшения стабилизирующего эффекта.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого инвертора.

Инвертор содержит идентичные мосты, состоящие каждый из тиристоров 1-4 с коммутирующими С-контурами, состоящими из конденсатора 5 и дросселя 6. дроссель 7 фильтра, первый 8 и второй 9 дроссели, фильтровый конденсатор 10 и нагрузку 11. диоды 12 и 13.

зом.

В установившемся режиме при отпирании очередной пары тиристоров какой-либо ячейки, например тиристоров 1 и 3, происходит колебательный перезаряд коммутиру- ющего конденсатора 5 по контуру: 5-6-3-11-9-10-8-1-5. Коммутирующие дроссели 8 и 9 имеют одинаковую индуктивность, а параметры элементов инвертора рассчитаны так, что в расчетном режиме (технологическая нагрузка номинальная) амплитуды напряжения на дросселях 8 и 9 (равные между собой) не превышают постоянного напряжения на фильтровом конденсаторе 10 (напряжение источника). В этом случае диоды 12 и 13 всегда заперты и на работу инвертора влияния не оказывают. Поэтому перезаряд коммутирующего конИнвертор работает следующим обра 4 О 4J ч|

Ю

денсатора 5 заканчивается по основному контуру. В нагрузке 11 формируется прямая полуволна выходного напряжения. К концу полупериода ток в контуре спадает до нуля, а напряжение на коммутирующем конденсаторе 5 изменяет свою полярность. Под действием этого обратного напряжения ти- ристоры 1 и 3 запираются. Далее образуется пауза, в течение которой тиристоры всех ячеек находятся в запертом состоянии, а входным током инвертора формируется обратная полуволна выходного напряжения по цепи: (+)-7-10-9-11-(-). Постоянство входного тока обеспечивается большой индуктивностью дросселя 7 фильтра.

Спустя полупериод выходной частоты импульсами, формируемыми схемой управления (на чертеже не показана), отпирается очередная пара тиристоров другой ячейки, образуется новый контур перезаряда ее коммутирующего конденсатора, замыкающийся через нагрузку, и в ней формируется следующая прямая полуволна выходного напряжения, затем образуется пауза и т.д.

На очередном такте отпирается другая пара тиристоров 2 и 4 первой ячейки и происходит обратный перезаряд коммутирующего конденсатора 5 по основному контуру: 5-4-11-9-10-8-2-6-5. Вновь в нагрузке 11 формируется прямая полуволна, а спустя половину периода собственной частоты указанного контура входным током формируется обратная полуволна. Затем отпирается очередная пара тиристоров другой ячейки и т.д. В нагрузке формируется переменный ток требуемой частоты.

Многоячейковость схемы позволяет искусственно увеличить время запирания тиристоров за счет поочередной работы ячеек.

При увеличении нагрузки растут ток в контуре коммутации и напряжение на его элементах, в том числе и на дросселях 8, 9. Как только амплитуды напряжения на дросселях 8, 9 начинают превышать напряжение на фильтровом конденсаторе 10,

отпираются диоды 12 и 13, образуя дополнительный контур коммутации, например 5- 11-12-10-13-2-6-5. с исключенными дросселями 8, 9 и встречно включенным источником входного напряжения (фильтровым конденсатором 10). При этом индуктивность контура уменьшается, снижается его добротность, а за счет противо- включения источника и уменьшения

добротности резко уменьшается рост тока и напряжения на элементах инвертора.

Формула изобретения

Многоячейковый стабилизированный последовательный инвертор, содержащий соединенные с входными выводами через последовательно включенные дроссель фильтра и первый коммутирующий дроссель тиристорные мосты с последовательными LC-контурами в диагоналях переменного тока, последовательную цепочку, включающую в себя фильтровый конденсатор и цепь нагрузки и включенную

между точкой соединения фильтрового и первого коммутирующего дросселей и отрицательным входным выводом, стабилизирующий диод, подключенный параллельно цепи из фильтрового конденсатора и первого коммутирующего дроссели и соединенный катодом с анодной группой тиристорных мостов, а также дополнительный диод, катод которого подключен к точке соединения дросселя фильтра и первого

коммутирующего дросселя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет улучшения стабилизирующего эффекта, он снабжен вторым коммутирующим дросселем с индуктивностью,

равной индуктивности первого коммутирующего дросселя, включенным в последовательную цепь между цепью нагрузки и фильтровым конденсатором, зэшунтиро- ванным совместно с вторым коммутирующим дросселем дополнительным диодом.

+7

8

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при проектировании источника питания технологических установок, использующих энергию переменного тока повышенной частоты. Устр-во содержит мосты на тиристо- рах 1-4. Коммутирующие дроссели 8, 9 выполнены с равными индуктивностями. Фильтровый конденсатор 10 обеспечивает противовключение источника. Если в процессе работы из-за изменения параметров нагрузки амплитуды напряжения на дросселях 8, 9 превысят постоянное напряжение на фильтровом конденсаторе .10 (напряжение источника), то диоды 12,13 отпираются, образуя дополнительный контур коммутации, например, 5-4-11-12-10-13-2-6-5 с исключенными дросселями 8. 9 и включенным встречно источником входного напряжения (фильтровым конденсатором 10). При этом за счет противовключения источника и уменьшения добротности резко уменьшается рост тока и напряжения на элементах инвертора. 1 ил. &