Автономный инвертор Советский патент 1977 года по МПК H02M7/515 

1

Р1зоб,ретение относитея к области нреобразовательной техники и может найти нримекение в установках индукционного нагрева металлов и в других установках повышенной частоты.

Известны преобразователи частоты, содержащие инвертор с последовательно соединенными инвертирующими мостами, в которых средняя T04iKa мостов через дроссель или сопротивлеиие соединена с нулевой точкой трансформатора, питаюил,его инвертор через мостовой выпрямитель.

В этих инверторах достигается равномерное распределение напряжения между последовательно соединенными мостами. Однако соединение средней точки мостов с нулевой точкой тра.нсформатора может быть применено в инверторах, содержащих только два последовательно соединенных моста.

Известен автономный инвертор, состоящий из цепочки последовательно соединенных инвертирующих мостов с обратными диодами и коммутнрующнми ЬС-контурами в диагоналях переменного тока, подключенной параллельно с цепочкой последовательно соединенных разделительного конденсатора, нагрузки и защитного дросселя к зажима.м источника питаиия после входного дросселя.

В этом инверторе на коммутирующих конденсаторах последовательно соединенных мостов появляется постоянная составляющая наиряжения, обусловленная неравенством токов утечки тиристоров и обратных диодов различиых плеч моста. Алгебраическая сумма постоянных составляющих напряжений на коммутируюпиьх конденсаторах, соединенных между собой последовательно через синфазно работающие вентили, всегда равна нулю. Однако наличие постоянной составляющей на каждом коммутирующем конденсаторе приводит к больщой разнице между напряжениями на последовательно соединенных мостах, так как в каждый полупериод работы инвертора постоянная составляющая суммируется с переменной составляющей на конденсаторе одного моста и вычитается из переменной составляющей на конденсаторе другого моста. Неравномерность распределения напряжения по последовательпо соединенным мостам приводит к устойчивости в работе инвертора.

Целью изобретения является повыщение Надежности. Указанная цель достигается тем, что параллельно коммутирующему конденсатору, включенному в диагональ переме.ниогс тока только одного моста, подключается первпчная обмотка трансформатора, вторичные обмотки которого включаются последовательно с коммутирующими дросселями в диагонали переменного тока других мостов.

На чертеже представлена принципиальная схема автономного инвертора.

Автономный инвертор содержит входной дроссель 1, защитный дроссель 2, разделительный конденсатор 3, нагрузку 4, мосты 5, 6, 7 на тиристорах 8-19, диоды 20-31, коммутируюпи1Й конденсатор 32, коммутирующ 1е дроссели 33, 34, 35, трансформатор 36 с первиЧНой обмоткой 37 и 1Поричными обмотками 38, 39. Все обмотки трансформатора имеют равное количество витков.

РЬшертор работает следующим образом.

Разделительный копдеисатор 3 нормально заряжен до напряження источника иитання. Полярность коммутирующего конденсатора 32 к моменту очередной коммутации показана на чертеже. При включении тиристоров 8, 10, 12, 14, 16, 18 происходит колебательный процесс перезаряда коммутнрзаощего копдеисатора 32 ио цени, образованной коммутирующим дросселем 33, тиристорами 10, 12, обмоткой 38 трансформатора 36, коммутирующим дросселем 34, тиристорамл 14, 16, обмоткой 39 трансформатора 36, коммутиРЗющим дросселем 35, тиристором 18, нагрузкой 4, разделительным копдеисатором 3, защитным дросселем 2, тиристором 8. За время работы тиристоров 8, 10, 12, 14, 16, 18 через нагрузк) протекает полуволна тока в направлении, указанном на чертеже стрелкой. После того, как колебательный ток, текущий через тиристоры 8, 10, 12, 14, 16, 18, пройдет через , они гаснут и обратная полуволна колебательного тока будет замыкаться через дноды 30, 28, 26, 24, 22, 20, при этом через нагрузку протекает полуволна тока в направлении противоположном указанному на чертеже стрелкой. На этом заканчивается один полуцикл работы инвертора. К коицу этого иолуцикла папряженне на конденсаторе 32 будет иметь полярность обратную, указанной на чертеже.

Затем включаются тиристоры 9, И, 13, 15, 17, 19 и происходит аналогичный процесс перезаряда конденсатора 32.

В каждом полуцикле работы инвертора колебательный процесс в диагоналях иеременного тока мостов 6 и 7 определяется нанряжением на вторичных обмотках 38, 39 трансформатора 36, которое повторяет иапряженне на коммутирующем конденсаторе 32. Вследствие этого достигается равномерное распределение напряжения между последовательпо соединеинымп пнвертируюи ;ими мостами 5, 6, 7.

Равномерное распределение напряжения между иоследовательио еоединенными мостами, достигнутое в нредлагаемом инверторе, нозволит создать мон;ные надежные высоковольтные иреобразователн частоты, требующнеся для питания нидукнионных liarpeBaтельных печей, , для методического нагрева кузнеч111ы заготовок.

Ф о р м у л а и 3 о б р с т е п и я

Автономный ннвертор, содержащий связанные со входными выводами тнристорные мосты с коммутирующими дросселями в днагоналях, последовательпо е одиим из которых включен коммутирующий коиденсатор, и последовательную цепочку, состоящую из зандитного дросселя, разделительного конденсатора и цени нагрузки, отличающийся

тем, ЧТО , с целью повышения надежности, он снабжен трансформатором, первичная обмотка которого подключена параллельно коммутирующему конденсатору, а вторичные обмотки включеиы последовательно с другими

ком.мутнрующими дросселями.