Тиристорный инвертор Советский патент 1978 года по МПК H02M7/515 

Изобретение относится к устройс вам для преобразования постоянного тока в переменный, в частности, для установок индукционного нагрева металлов . Известны тиристорные инверторы , содержащие две или более тиристорные ячейки , состоящие из ком мутируквдего конденсатора и тиристор в которых нагрузка включена в общую цепь ячеек. Однако такие инверторы имеют значительную установленную мо ность элементов при переменной нагрузке. Целью изобретения является умень шение установленной мощности реактивных элементов при переменной наг рузке. Это достигается тем, что в предлагаемом инверторе между выводами для источника питания и выходными выводами включены обратные дио ды. На чертеже дана принципиальная схема описываемого инвертора. Инвертор содержит входные дроссели 1 и 2, конденсаторы 3 и 4, тиристоры 5 и &, нагрузку 7, коммутирующий дроссель 8 и диоды 9 и 10 об ратного тока. Нагрузка 7 и коммутирующий дроссель 8 являются общими элементами для обеих тиристорных ячеек. В установившемся -режиме работы инвертора через дроссели 1 и 2 протекает постоянный ток. Пусть в ИСХОДНЫЙ момент времени конденсатор 3 заряжен с полярностью , показанной на чертеже. В момент включения тиристора 5 по цепи, образованной включенным тиристором 5, коммутирующим дросселем 8, нагрузкой 7 и конденсатором 3, протекает ток перезаряда конденсатора 3. После перемены п-олярности напряжения на коваденсаторе 3 в момент, когда оно сравняется с напряжением источника питания инвертора, включаются диоды 9 и 10 и ток, протекающий по коммутирующему дросселю 8 и нагрузке 7, потечет через диоды 9 и 10 к источнику питания. В этот момент времени ограничивается напряжение на конденсаторе 3 и прекращается протекание тока перезаряда через тиристор 5f а ток, протекающий через конденсатор 3, изменяет направление и определяется током дросселя 1, протекающим через диод 9. Перед включением очередного тиристора 6 другой ячейки в цепи нагрузки 7 формируется пауза, которая улучшает гармонический состав криво выходного тока инвертора. При этом повышается.амплитуда первой гармоники вых.одного. тока, на которую настроена колебательная нагрузка инвертора. За рассмотренный интервал времени в нагрузке инвертора форг ируется полный период выходного тока, В течение паузы постоянный ток от дросселей 1 и 2 протекает через конден саторы 3 и 4 и нагрузку 7, Затем включается тиристор б друг ячейки. При этом через коммутирующи дроссель 8, нагрузку 7 и конденсатор 4 происходит перезаряд конденсатора 4 до напряжения обратной полярности, равного напряжению источника питания. Включение диодов 9 и 10 и их выключение после израсходования электромагнитной энергии, запасенной в коммутирующем дросселе 8 во время проводимости тиристора б, про ходит аналогично процессам, описанным для первого интервала работы ин вертора. Конденсаторы ячеек перезаряжаются входным током инвертора и готовы для повторения цикла работьа, В инверторе осуществляется умножение частоты выходного тока, так как ячейки работают поочередно, а в нагрузке формируется полный период ка в течение проводимости тиристора и паузы в каждой ячейке. Например, с рассмотренного момента включения тиристора до момента повторного вступления его в работу в нагрузке протекает два полных периода переменного тока выходной частоты, Так как коммутируквдий дроссель 8 общий для обеих ячеек, подключается через диоды 9 и 10 к источнику питания, то часть энергии передается источнику питания. Это позволяет ограничить изменение напряжения на конденсаторах 3 и 4, следовательно, уменьшить установленную мощность элементов инвертора при переменной нагрузке. Напряжение на конденсаторах 3 и 4 определяет в свою очередь амплитуду напряжения на тиристорах и диодах инвертора. Поэтому уменьшается и установленная мощность полупроводниковых элементов. Формула изобретения Тиристорный инвертор, содержащий две инвертирукнцие однотактные ячейки, подключенные к выводам для источника питания через дроссели фильтра, каждая из которых состоит из последовательно соединенных тиристора и конденсатора, причем выходные выводы образованы общими точками соединения конденсаторов и тиристора в каждой из указанных ячеек, отличающийся тем, что, с целью уменьшеч55я установленной мощности реактивных элементов при переменной нагрузке, между выводами для источника питания и выходными выводами включены обратные диоды. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент Швеции № 2,04665, кл. 21 d 12/03, 20.09.65.2.Крогерис А.Ф. идр. Полупроводниковые преобразователи электрической энергии. Зинатне, 1969, с, 333-335. 3.Авторское свидетельство СССР № 439886, кл. Н 02 М, 7/515 14.07.70.