Последовательный автономный инвертор Советский патент 1978 года по МПК H02M7/515 

Изобретонке относится к устройстпам иргобразования постоянного тока в перслкчп.ый. и может быть применено в частности, л.чя нитяНИИ установок индукцяониото нагрева металлглИзнестны . едовато.г1ьн1 1е iiHv.rpтер:-, с отсекающими диодами, в которых избыточн; энергия коммутирующих др(:)ссе.-1ей сбр; сь ви;:-тся через ти д)К)ды на коидекгатори фи;, При этом выходное напряжс-иие исках-;аеге;1

Целью изобретения являсто; v.iviineiiiio формы кривой выходного напряжения.

Это достигается тем, что в 1редложениом инверторе каждая вторичная обмотка коммутирующего дросселя через отсекаюн1,ие диоды подключена к обкладкам фильтрового конденсатора противофазной ячейки.

На чертеже приведена схема предложенного инвертора.

Автономный инвертор состоит из двух ячеек. Первая ячейка образована тиристорно-конденсаторным мостом, содержащим тиристоры 1-4, коммутирующий конденсатор 5, ком.мутирующий дроссель 6. отсекающий диод 7, конденсатор 8 и дроссели 9, 10 фильтра. Во вторую ячейку входят тиристоры 11 -14, коммутирующий конденсатор 15, коммутирующий дроссель 16, отсекаюн,ий диод 17, конденсатор 18. и дроссели 19,20 фильтра. Первичные обмотки

05 90

о.;м гир юи;их дросселей кажд(.и ячеисос. послсдовательно с кондеисаторафи.м.тра соответствующих ячеек и. с яагруз; ;73. р 1М: зажим аодк.тючеп к об;; ир-,: обьедянемных катодоп riipiUiopoB :- iuPi.ii; HiCiUM. i:;nVCOBviil ибк.тадкс кои;. ,(;. t- cnu.ii-.Ti;;: лрвои я-:е1 к;| и к выводу р с;Воч, ,iiicccfp:1 lO Ьильтр;-;.

д -icarop 8 фильтра первой ячейк но.ачсрез отсекающий диод 17 ко вторичной обмотке 24 комл тируюи1,его дросселя 16 второй ячейки и наоборот - конденсатор фильтра 18 второй ячейки подключен через отсекаюитий д:1од 7 ко вторично обмотке 25 коммутирующего дроссели 6 первой ячейки.

Работает и} вертор следуюипм образом. В квазичстановнвщемся режиме конденсаторы 8 и 18 ф -;льтра заряжены ио постоянной составляющей до напряжения источника питания постоянного тока с полярностью, указанной иа чертеже.

QПри включении очередных тиристоров, папример, 1 и 3 нач1щается колебательный перезаряд коммутирующего конденсатора 5 через нагрузку 23, первичную обмотку 21 коммутируюш.его дросселя б и конденсатор 8 фи.тьтра. При нарастании тока перезаряда коммутируюи1.его конденсатора 5 полярность напряжения И ЭДС на обмотках 21 и 25 коммутирующего дросселя 6 такая, .как показано на чертеже (без скобок), диод 7 выключен. После прохождения через максимальное значение ток начинает уменьшаться и полярность напряжения и ЭДС на обмотках 21 и 25 изменяются на противоположные {в скобках). Величина ЭДС на зажимах вторичной обмотки 25 коммутирующего дросселя 6 возрастает и в момент, когда она сравняется с величиной напряжения на конденсаторе 18 фильтра, диод 7 включается и начинается сброс излишней энергии, запасенной в поле коммутирующего дросселя 6, на конденсатор 18 фильтра. Это вызывает резкое уменьшение тока тиристоров, а следовательно и амплитуды напряжения перезаряда коммутирующего конденсато ра 5, что ограничивает раскачку напряжения на нем и соответстпчющих тиристорах первой ячейки. В интервале проводимости тиристоров 1 и 3 через нагрузку иротекает полуволна тока в направлении, указанном стрелкой, которое условно назовем прямым. В интервале проводимости отсекающего диода 7 включаются очередные тиристоры, например, 11 и 13, следующей ячейки. Начинается колебательный перезаряд коммутирующего кон денсатора 15 через включающиеся тиристоры 11 и 13, первичную обмотку 22 дросселя 16, конденсатор 18 фильтра и нагрузку. Таким образом, в этом интервале времени конденсатор 18 фильтра второй ячейки с одной стороны подзаряжается током вторичной обмотки 25 коммутирующего дросселя 6 первой ячейки, а с лругой стороны - токо.м тиристоров 11 и 13. В .томент исчерпания энергии в коммутирующем дросселе 6 диод 7 включается, в то время как тиристоры 11 и 13 продолжают еще проводить колебательный ток перезаряда коммутируюп его конденсатора 15. При достижении величины ЭДС на вторичной обмотке 24 коммутирующего дросселя 16 уровня напряжения на конденсаторе 8 фильтра включается отсекающий диод 17 и выключаются тиристоры 11 и 13. Причем уровень напряжения на конденсаторе 18 оказывается ниже, чем он был в момент включения тиристоров 11 и 13. Это благоприятно сказывается на восстановлении управляющих свойств выключающихся тиристоров 11 и 13, так как уровень результирующего запирающего напряжения, прикладываемого к ним, в предложенном инверторе в целом новышается по сравнению с тем случаем, когда сброс излишней электромагнитной энергии, запасаемой в коммутирующем трансформаторе ячейки, осуществляется на конденсатор фильтра этой же ячейки. Таким образом, в предложенном инверторе обеспечивается такой же уровень обратного напряжения на тиристорах в интервале восстанов ления их управляемости, как и в известном. В интервале проводимости тиристоров 1I и 13 через нагрузку протекает полуволна тока в направлении, обратном указанному стрелкой на чертеже. Далее включаются тиристоры 2 и 4 первой ячейки и через нагрузку протекает прямая полуволна тока. При включении тиристоров 12 и 14 второй ячейки ток через нагрузку протекает в обратном направлении. Тиристоры 1 и 3, 2 и 4 первой ячейки включаются в интервале проводимости отсекающего диода 17, а тиристоры 11 и 13, 12 и 14 второй ячейки - в интервале проводимости отсекающего диода 7. За полный цикл работы всех тиристоров обеих ячеек на нагрузке получаются два периода напряжения, близкого по форме к синусоидальному, так как все полуволны тока одинаковы по амплитуде и форме. Для достижения указанного эффекта необходимо применение двух конденсаторов фильтра, каждый из которых при своем разряде обеспечивает протекание тока тиристоров соответствующей ячейки, формирующих очередную полуволну тока нагрузки. При использовании одного конденсатора фильтра для обеих ячеек описанное реверсирование тока в нагрузке невозможно. В квазиустановившемся режиме инвертирования в интервале приводимости какого-либо из отсекающих диодов происходит сброс на конденсатор фильтра электромагнитной энергии, накопленной в магнитном поле соответствующего коммутирующего трансформатора. Формула изобретения Последовательный автономный инвертор, содержащий две мостовые ячейки с коммутирующими конденсаторами в диагоналях переменного тока, подключенные к выводам источника питания через дроссели фильтра, причем конденсаторы фильтра подключены через первичные обмотки коммутирующих дросселей параллельно указанным ячейкам и выходным выводам, образованным катодными группами этих ячеек, отличающийся тем, что, с целью улучшения формы кривой выходного напряжения, каждая вторичная обмотка указанного ко.ммутирующего дросселя через отсекающие диоды подключена к обкладкам фильтрового конденсатора противофазной ячейки.

рГЧОГ O-J2ff

Lrw