Автономный инвертор Советский патент 1979 года по МПК H02M7/515 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для преобразования постоянного напряжения в переменное высокой частоты.

Известны автономные инверторы, содержащие мост силовых тиристоров и мост обратных диодов, в которых коммутирующие элементы включены в диагональ переменного тока, а нагрузка - в диагональ постоянного тока мостов |ij.

Известны также инверторы, в которых имеется по два тиристорных и диодных моста, причем нагрузка связана с диагоналями постоянного тока мостов |2j.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является автономный инвертор, в котором нагрузка подключена к выходам двух мостов через трансформатор {3).

Однако наличие трансформатора усложняет инвертор, а низкое обратное напряжение на тиристорах не позволяет обеспечить работоспособность инвертора в широком диапазоне изменения нагрузки и частоты.

Целью изобретения является упрощение и расширение диапазона изменения нагрузки и частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в автономный инвертор, содержащий две инвертирующие ячейки, каждая из которых состоит из моста тиристоров и моста обратных диодов, причем выводы переменного

тока тиристорного и диодного мостов связаны с ком.мутирующими контурами, введены четыре дополнительных дросселя, связывающие выводы постоянного тока мостов с соответствующими входными выводами, два дополнительных фильтровых конденсатора, связывающих выходные выводы с выводами постоянного тока тиристорных мостов, и два дополнительных демпфирующих конденсатора, связывающих дополнительный выходной вывод с выводами постоянного тока обрагных диодных мостов.

Принципиальная электрическая схема инвертора приведена на чертеже.

Автономный инвертор содержит ячейки I, 2, состоящие из тиристорных мостов, выполненных на тиристорах 3-10 и обратных

мостов, выполненных на диодах И -18, коммутирующие конденсаторы 19, 20 и коммутирующие дроссели 21-28, которые образуют общие LC-цепочки в диагоналях переменного тока ячеек 1, 2, конденсаторы фильтра

29, 30 тиристорных мостов и демпфирующие конденсаторы 31, 32 диодных мостов, нагрузку 33, которая включена между конденсаторами 29 и 30, входные дроссели 34-37, через которые выводы постоянного тока тиристорных и диодных мостов подключены к зажимам источника питания.

Инвертор работает в режиме непрерывного выходного тока. Полярность напряжения на коммутирующих конденсаторах 19, 20 в начальный момент времени показана на чертеже. При отпирании тиристоров 3, 6 происходит перезаряд конденсатора 19 по замкнутому контуру, образованному коммутирующим дросселем 21, конденсатором 19, коммутирующим дросселем 24, конденсатором фнльтра 30, нагрузкой 33 и конденсатором фильтра 29. В результате перезаряда коммутирующего конденсатора 19 через нагрузку протекает колебательный импульс тока в направлении, указанном на чертеже стрелкой. В это время происходит разряд, коммутирующего конденсатора 20 через диоды 6, 17 по цепи, образованной коммутирующим конденсатором 20, коммутирующим дросселем 27, двумя последовательно включенными через среднюю точку нагрузки демпфирующими конденсаторами 31, 32 и коммутирующим дросселем 26.

При уменьшении тока до нуля диоды 16, 37 запираются. Далее тиристоры 7, 10 отпираются и Нроисходит перезаряд коммутирующего конденсатора 20, и колебательный импульс тока протекает через нагрузку з том же направленйн. В это же время включены диоды и, 14, происходит разряд коммутирующего конденсатора 19, и процесс повторяется. Во время работы диодов 1, 14 к запираемым тиристорам 3, 6 прикладывается обратное навряжение, под действием которого тиристоры восстанавливают свои уоравляющйб свойства. При уменьшении тока до нуля диоды 11, 14 запираются. Далее отпираются тиристоры 4, 5, и процессы в инверторе происходят аналогично описанному выше.

Частота выходного тока в четыре раза превосходит частоту работы каждого тиристора, однако в режиме работы без паузы между отпиранием очередного тиристора и запиранием противофазных диодов одной ячейки время, предоставляемое тиристорам

для восстановления их управляющих свойств увеличено и равно периоду выходного тока. Таким образом, в описываемом инверторе достигается увеличение обратного напряжения, прикладываемого к запирающимся тнрнсторам, что позволяет расщирить диапазон нагрузок и на 15-20% поднять верхнюю границу диапазона рабочих частот. Кроме того, в инверторе время восстановления управляющих свойств тиристоров не зависит от сопротивления нагрузки. Отсутствие

трансформатора упрощает инвертор.

Формула изобретения

Автономный инвертор, содержащий две инвертирующие ячейки, каждая из которых состоит из моста тиристоров и моста обратных диодов, причем выводы переменного тока тнристорного и диодного мостов связаны с коммутирующими контурами, отличающийся тем, что, с целью упрощения, расширения диапазона изменения нагрузки к частоты, в него введены четыре дополнительных дросселя, связывающие выводы постоянного тока мостов с соответствующими входными выводами, два дополнительных филь озых конденсатора, связывающих выходи.-:; выводы с выводами постоянного токз: гкрис торных мостов, и два дополнительных дем.фкрую-щих конденсатора, связывающих дополнительный выходной вывод с выводами

3 постоянного тока обратных диодных мостов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 367516, кл. Н 03 В 7/06, 23. П. 71. 2. Сборник трудов Уфимского авиационного института. Вып. 48, с. 47, рис. I.

3. Заявка № 2355847/24-07, кл. Н 02 М 7/515, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

36

3S 37