Автономный инвертор Советский патент 1976 года по МПК H02M7/515 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может найти применение в технике индукционного нагрева металлов.

Известный автономный инвертор, содержащий подключенную к входным зажимам через дроссель фильтра последоваТёльную цепь из конденсатора фильтра, защитного дросселя с промежуточным выводом и нагрузки, несколько вентильных мостов с коммутирующими контурами в диагонали, а так же датчик срыва инвертирования.

Однак в автономном инверторе при срыв инвертирования амплитуда и крутизна тока разряда конденсатора фильтрата достигает весьма большой величины и приводит к выходу из строя тиристоров. Применение в этом случае раздельного включения мостов через индивидуальные входные дроссели и защитные дроссели ведет к значительному увеличению габаритов преобразователя.

Для обеспечения зашиты вентилей от перегрузки при срьше инвертирования инвертор дополнительно снабжен тиристором, включенным между общей точкой дросселя и конденсатора фильтра и промежуточным

выводом защитного дросселя, причем цепь управления тиристора подключена к датчику срыва инвертирования.

На фиг. 1 дана принципиальная схема предлагаемого автономного инвертора; на фиг. 2 даны диаграммы токов преобразователя.

Автономный инвертор содержит несколько вентильных мостов, каждый из которых содержит тиристоры 1-4 и обратные диоды 5-8. В диагонали каждого вентильного моста включен последовательный коммутирующий контур, состоящий из коммутирующих конденсатора 9 и дросселя 10. Последовательная цепь из конденсатора 11, защитного дросселя 12 с промежуточным выводом и нагрузки 13 подключена через дроссель 14 фильтра К входным зажимам. Дополнительный тиристор 15 подключен между общей точкой конденсатора 11 и дросселя 14 фильтра и промежуточным выводом защиного дросселя 12.

Датчики срыва инвертирования 16 подключены к цепи управления дополнительного тиристора 15.

Устройство работает следующим образом При включении тиристоров 1, 3 вентильных мостов коммутирующие конденсаторы 9 обоих мостов начинают перезаряжаться через коммутирующие дроссели 10, нагрузку 13, защитный дроссель 12 и конденсатор 11. При прохождении тока в коммутирующих контурах через нуль тиристоры 1, 3 запираются и включаются обратные диоды 5, 7. Спустя некоторое время после выключения обратных диодов 5, 7 отпираются тиристоры 2, 4 процесс перезаряда коммутирующих конденсаторов 9 происходит аналогично. Ток, протекающий через наiгрузку 13 имеет форму, близкую к синусоидальной.

При возникновении срыва инвертирования (например открыты тиристоры 1, 2) сигнал с датчика срыва 16 подается одновременно на отключение источника питания и вклю чение тиристора 15. В результате образуются следующие два контура разряда конденсатора 11: 11-1-2-13-12-11,: 11-15часть дросселя 12-11.

Поскольку второй контур имеет значительно меньшее сопротивление, то ток разряда конденсатора 11 протекает в основном по второму контуру. При этом через тиристоры 1, 2 вентильного моста, в котором произошел срыв инвертирования, протекает ток небольшой амплитуды и длительности.

Амплитуда и длительность токов-1 5 7 н определяется параметрами второго контура, включенного в цепь тиристора 15.

После изменения полярности конденсатора 11 на обратную тиристор 15 запирается. Далее конденсатор 11 разряжается током ia в обратном направлении через обратные диоды 5, 6 нагрузку 13 и защитный дроссель 12. При этом тиристоры 1, 2 восстанавливают свои запирающие свойства, в результате чего инвертор снова готов к пуску в работу.

Включение тиристора 15 параллельно конденсатору 11 и части защитной индуктивности 12 позволяет значительно уменьшить токовую перегрузку силовых тиристоров инвертора при срывах инвертирования (-). Благодаря этому повышается надежность работы инвертора, сокращаются габариты и вес преобразователя при многомостовом исполнении, так как отпадает необходимость применения для каждого моста отдельного входного и защитного дросселей.

Предлагаемый инвертор может также работать с самоликвидацией срыва инвертирования без отключения источника питания при определенных соотношениях параметров элементов цепи нагрузки и входного дросселя. При этом величина индуктивности дроселя фильтра 14 должна быть такой, чтобы за время перезаряда конденсатора 11 через тиристор 15 ток ,4 не успел достигнут величины большей, чем н .

Экспериментальные исследования, на двухмостовом автономном инверторе мощностью 120 КВТ, частотой 2500 Гп показали возможность использования предлагаемого инвертора для различных индукционных установок.

Формула изобретения

Автономный инвертор, содержащий подк.чюченную к входным зажимам через дрос-сель фкльтра последовательную цепь из конденсатора фильтра, защитного дросселя с промежуточным выводом и нагрузки, несколько вентильных мостов с коммутирующими контурами в диагонали, подключенных параллельно последовательной цепи, а также датчик срыва инвертирования, о тличающийся тем, что, с целью обеспечения защиты вентилей от перегрузок при Срыве инвертирования, инвертор дополнительно снабжен тиристором, включенным между общей точкой дросселя и конденсатора фильтра и промежуточным вьшодом защитного дросселя, причем цепь управления тиристора подключена к датчику срыва инвертирования.

ФИ2.