Двухячейковый резонансный инвертор Советский патент 1992 года по МПК H02M7/523 

(Л

С

Использование: в преобразовательной технике в качестве источника питания для электротехнологических установок. Сущность изобретения: устройство содержит последовательную цепь из дросселя 1 фильтра, коммутирующих конденсаторов 2 и 6, коммутирующих дросселей 3 и 5 нагрузки 4. Два тиристора 7 и 8 ячеек зашунтированы встречными диодами 9 и 10. Через коммутирующие дроссели протекает ток без постоянной составляющей, при этом эти дроссели могут быть выполнены с сердечниками на железе или феррите. 1 ил.

ч|

4 N) Ю J О

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания для электротехнологических установок.

Известен резонансный инвертор, содержащий соединенный с одним из входных выводов дроссель фильтра, соединенные последовательно первый тиристор, первый коммутирующий дроссель, первый конденсатор фильтра, первый дроссель фильтра и второй дроссель фильтра, второй конденсатор фильтра, второй коммутирующий дроссель и второй тиристор, подключенные к входным выводам через упомянутый дроссель фильтра, первый коммутирующий конденсатор, второй коммутирующий конденсатор, цепь нагрузки, первый и второй диоды, последовательно соединенные первый тиристор и первый коммутирующий дроссель зашунтированы цепью из последовательно соединенных первого коммутирующего конденсатора и цепи нагрузки, последовательно соединенные второй коммутирующий дроссель и второй тиристор зашунтированы цепью из последовательно соединенных второго коммутирующего конденсатора и цепи нагрузки, первый диод шунтирует цепь из первого коммутирующего дросселя и первого конденсатора фильтра, второй диод шунтирует цепь из второго коммутирующего дросселя и второго конденсатора фильтра.

Недостатком инвертора являются высокие весогабаритные показатели, что объясняется повышенными уровнями напряжений на элементах, протеканием через коммутирующие дроссели тока с постоянной составляющей и сложностью схемы.

Известен резонансный инвертор, содержащий соединенный с одним из входных выводов дроссель фильтра, коммутирующий дроссель, коммутирующий конденсатор, ячейку на тиристоре с встречным диодом, цепь нагрузки, коммутирующий конденсатор и цепь нагрузки соединены последовательно, подключены через упомянутый дроссель к входным выводам и зашунтированы цепью из последовательно соединенных коммутирующего дросселя и ячейки на тиристоре с встречным диодом,

Недостатком инвертора являются высокие весогабаритные показатели, что объясняется повышенными уровнями напряжений на коммутирующем конденсаторе и ячейке на тиристоре с встречным диодом, а также протеканием через коммутирующий дроссель тока с постоянной составляющей.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является двухячейковый резонансный инвертор, который содержит соединенные с одним из входных выводов первый и второй дроссели фильтра, первый и второй коммутирующие дроссели,

первый и второй коммутирующие конденсаторы и первую и вторую ячейки на тиристоре с встречным диодом, а также цепь нагрузки, первый коммутирующий дроссель и первая ячейка на тиристоре с встречным

0 диодом, второй коммутирующий дроссель и вторая ячейка на тиристоре с встречным диодом соединены последовательно и подключены через упомянутые первый и второй дроссели фильтра к входным выводам, пер5 вый и второй коммутирующие конденсаторы соединены последовательно и подключены к точкам соединения первого и второго дросселей фильтра с первым и вторым коммутирующими дросселями, цепь на0 грузки подключена к точкам соединения первого и второго коммутирующих конденсаторов /I первой и второй ячеек на тиристоре с встречным диодом.

Недостатком известного изобретения

5 являются высокие весогабаритные показатели, что объясняется наличием двух дросселей фильтра, а также протеканием через коммутирующие дроссели тока с постоянной составляющей.

0Цель изобретения - улучшение весогабаритных показателей двухячейкового резонансного инвертора.

Указанная цель достигается тем, что в двухячейковом резонансном инверторе, со5 держащем соединенный с одним из входных выводов дроссель фильтра, первый и второй коммутирующие дроссели, первый и второй коммутирующие конденсаторы и первую и вторую ячейки на тиристоре с

0 встречным диодом, а также цепь нагрузки, первый коммутирующий конденсатор, первый коммутирующий дроссель, цепь нагрузки, второй коммутирующий дроссель, второй коммутирующий конденсатор соеди5 нены последовательно и подключены через упомянутый дроссель фильтра к входным выводам, причем последовательно соединенные первый коммутирующий конденсатор, первый коммутирующий дроссель и

0 цепь нагрузки зашунтированы первой ячейкой на тиристоре с встречным диодом, а последовательно соединенные цепь нагрузки, второй коммутирующий дроссель и второй коммутирующий конденсатор за5 шунтированы второй ячейкой на тиристоре с встречным диодом.

На чертеже приведена схемг двухячейкового резонансного инвертора.

Инвертор содержит последовательную цепочку из дросселя 1 ; ильтра. первого

коммутирующего конденсатора 2 первого коммутирующего дросселя 3, цепи нагрузки 4, второго коммутирующего дросселя 5, второго коммутирующего конденсатора 6, подключенную к входным выводам, первую и вторую ячейки на тиристорах 7 и 8 с встречными диодами 9 и 10. Последовательно соединенные первый коммутирующий конденсатор, первый коммутирующий дроссель и цепь нагрузки зашунтированы первой ячейкой на тиристоре с встречным диодом. Последовательно соединенные цепь нагрузки, второй коммутирующий дроссель и второй коммутирующий конденсатор зашунтированы второй ячейкой на тиристоре с встречным диодом.

Резонансный инвертор работает следующим образом.

Тиристоры 7 и 8 включаются поочередно. При этом за полный цикл работы тиристоров 7 и 8 и диодов 9 и 10 в цепи нагрузки 4 формируется два полных периода переменного напряжения. Отпирание тиристора 7 приводит к колебательному перезаряду коммутирующего конденсатора 2 по цепи: 2-7-4-3-2. Коммутирующий конденсатор 6 в интервале работы тиристора 7 заряжается от источника питания по цепи: 7-5-6. После спада тока в цепи: 2-7-4-3-2 до нуля коммутирующий конденсатор 2 заряжен с полярностью противоположной исходной, тиристор 7 выключается и начинается процесс обратного перезаряда коммутирующего конденсатора 2 по цепи: 2-3-4-9-2. Одновременно через коммутирующий конденсатор 2 протекает ток заряда по цепи: 2-3-4-5-6- - - + -1-2, а через цепь нагрузки 4 ток, равный сумме токов указанных цепей и противоположный току, протекающему через цепь нагрузки 4 на интервале работы тиристора 7. Коммутирующий конденсатор 6 по прежнему заряжается входным током по цепи: + -1-7-5-6. После перезаряда коммутирующего конденсатора 2 и спада тока в цепи: 2-3-4-9-2 до нуля диод 9 выключается, а в работе инвертора наступает пауза. Пауза улучшает гармонический состав выходного

тока. В интервале паузы протекает ток заряда коммутирующих конденсаторов 2, 6 по цепи: 4-5-6- - - + -1-2-3-4. По окончании паузы включается тиристор 8. При этом

электромагнитные процессы в инверторе протекают аналогично описанным. В интервале работы тиристора 8, диода 10 и очередной паузы формируется второй период выходного переменного напряжения.

По сравнению с известным весогаба- ритные показатели предлагаемого двух- ячейкового резонансного инвертора могут быть снижены ориентировочно в 1,5-2,0 раза путем уменьшения числа дросселей фильтра и уменьшения весогабаритных показателей коммутирующих дросселей, обусловленного обеспечением протекания через них переменного тока. При этом коммутирующие дроссели могут выполняться с

сердечниками на железе или феррите, что и позволяет существенно уменьшить их весо- габаритные показатели.

Формула изобретения Двухячейковый резонансный инвертор,

содержащий соединенный с одним из входных выводов дроссель фильтра, первый и второй коммутирующие дроссели, первый и второй коммутирующие конденсаторы и первую и вторую ячейки на тиристоре с

встречным диодом, а также цепь нагрузки, отличающийся тем, что, с целью улучшения весогабаритных показателей, первый коммутирующий конденсатор, первый коммутирующий дроссель, цепь нагрузки, второй коммутирующий дроссель и второй коммутирующий конденсатор соединены последовательно и подключены через упомянутый дроссель фильтра к входным ыводам, причем последовательно соединенные первый коммутирующий конденсатор, первый коммутирующий дроссель и цепь нагрузки зашунтированы первой ячейкой на тиристоре с встречным диодом, а последовательно соединенные цепь нагрузки, второй коммутирующий дроссель и второй коммутирующий конденсатор, зашунтированный второй ячейкой на тиристоре с встречным диодом.

i