Последовательный инвертор Советский патент 1979 года по МПК H02M7/515 

1 .

Изобретение относится к преобразовательной технике. Последовательный инвертор может быть использован например, в источниках тока высокой частоты индукционных нагреватель ных установок.

Известен последовательный инвертор, предназначеннь й для индукционного нагрева, содержащий два тиристорных моста, причем нагрузка подключается между одноименными выводгми диагоналей постоянного тока мостов l . Эквивалентное сопротив ление нагрузки существенно изменяется в процессе нагрева заготовки, что приводит к изменению выходного напряжения. Это является недостатком инвертора.

Известен последовательный инвертор, в котором для ограничения напряжения на элементах используют диодно-трансформаторные цепи отрода избыточной энергии-от кО№луткрующих Д росселей инвертора в цепь источника питания. Однако из-за невозможности достижения идеальной магнитной связи между обмотками коммутирукяцёго дросселя не удается жестко ограничить уровень напряжений на элементах инвертора.

2

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является последовательный инвертор 2, содержащий два тиристорных моста, фильтровые дроссели и конденсатоpta, причем тиристоры инвертора зашунтированы обратными диодами. Это позволяет снизить перенапряжение на элементах инвертора. Однако наличие обратных диодов приводит к тсалу, что ухудшгшзтся условия восстановления запирающей способности тиристоров, так как обратное напряжение на тиристоре мало, время, необходимое для восстановления запирающих свойств тиристора, увеличивается при этом в 1,5-2,5 раза, соответственно уменьшается максимально достижимая частота выходного напряжения инвертора. В инверторе без обратных диодов при работе в условиях изменяющейся н.агруэкн существенно изменяется н величина выходного напряжения.

Целью изобретения является ограничение уровня перенапряжений в инверторе при изменении сопротивления нагрузки. ,.

. Это достигается тем, что в последовательный инвер-тор, содержащий два тйрйсторных моста7 каждый из которых содержит коммутирующий кон« typ в диагонали переменного тока, пШчем точка соединения анодов, тиpTJctopOB каждого из мостов соединена с положи±ельным входным выводом йн вертора через последовательную цепочку иэ двух фильтройых дросселей, соединения катодов - с тельным входным выводом через третий фильтровый дроссель, а точка й Уёд нения перйого и второго дросселей одного моста соединена через фильтровый конденсатор с точкой сЬед ненйя катодов тйрйс:торов Д1:1уге г6 моста, введены дбйОлнйтел ьнае дроссели, конденсаторы я диоды, Прйч м в каждсйм HS мостов точка соедийе ия анбдой тиристоров одйого соединена через последовательную цепоч ку, образ ованнута:дог1рлнительным11 конденсатором и дросселем, имеющим промежуточный вывод ббйоткй, с точкой соединения катодов .тиристоров HpVroro моста, дополнительный дроссель 3ашунуирован двумя вбт&ёчно по ледовательно соединенними диодами, tG4Ka соединения ..-которых связана с точкЪй последоёатейьйог осоедШёния первого и второго филК рЬ1ых. дросселей другого моста,;а промёжуточный вывод дополнительного д5 дсселн связан через диод, включенной в п|5ямом направлении, с точкой Fofeйиненая анодов тиристоров этого же моста. . ...... Схема инвертора приведена на чер теже. Инвертор содержит тнЕ исторЕ 1-8 инверторных мостов, коммутирующие конденсаторы 9 и 10, внутренние ком мутирующие дроссели II и 12,1неш ние коммутирующие дроссели 13 и 14, разделительные конденсаторы 15 и 16 конденсаторы 17 и 18, дополнительные диоды 1$-247 нагрузку 25 и дроссели 26.-31 фильтра. Инвертор работаёт следующим обg)a3OM...J. . ; , . .U, .,„..,.,-..., ; При йоочередном отпирании тирйст ров мостов через .нагрузку 25 njJOTeкает переменный тОк высокой частоты. Так, например, при р пйранйй Тиристоров 1 и 4 ток протекает по , .содержащему злементы инвер тора 25-13-15-1-11-9-4-25. При отпи тиристоров 5 и 8 ток через нагрузку протекает в противоположНом направлении по контуру, содержащему элементы 25-14-16-5-10-12-8-25-. Далееаналогичный процесс прои ходит при отпирании тириторов 2, 3 к 6, 7. Затем цикл работы инвертора Пойторяется. ..-.,...,., .. .......-./. При работе инверторов напряжение йё Нагрузке ограничивается с помощь ; ЙопОЛнйтельных диодОв 20 и 22 на уровне напряжения фильтровых конденсаторов 18 и 17, присоединённых источнику питания инвертора через ильтровые дроссели 28, 31 и 27, 30. апряжение на коммутирующих дроссеях 13 и 14 ограничивается с помощью опблнительнШ ; диодов 19 и 21 на ровне напрягжёния конденсаторов 18 и 17, а тайже с помощью дополниельных дйбйов 23 и 24, соединяюих часть обмотки соответствующего росселя с конденсаторами 15, 16. Таким образом, применение цепей, ограничийаютцих перенапряжения, позволяет обеспечить нормальную работу инвертора в пшроком диапазоне изменения эквивалентного сопротивления нагрузки. . . . Формула изобретения .- - . Последова ельнь1й инвертор, содержащий два Тйристорных моста, каждый йэ тйоторых содержит коммутирующий контур в йийгонали переменного ёока, прйЧё 1 -точка соединения анодов тиристоров каждого из мостов соедйнена с положйТёльным входным выводоМ HHBepTOpei через; последовательную цепочку из двух фильтровых дросселей, TO4Kai соединения; катодов с. офрйцйтедЬнаМ. входным:выводом через третий фильтровШ дроссель, а точка соединения первого и STOporo дросселей одного моста соединена через фильтровый конденсатор с точкой соединений катодов тиристоров другого моста, о и ч а ю щ и йЪя тем, , с цёйью ограничения у ройня перенапряжений в инверторе Ори изменении сопротивления нагрузки, в него вёедены дополнительные . дроссели,конденсаторы и диоды, причём в каждом из мостов точка соедийения анодов тиристоров одного мости соединена через, последователь-, ную цепочку, обрайоааннуя дополнигёльными конденсатором и дросселем, . имеющим промежуточный выйод обмотки, с точкой соедййенйя катодов тирис оров другого моста, дополнительный дроссель заиунтирован. Двумя йстречно-послёДоаатёльно соединенными Диодами, точка соединения которих связана С точкой последовательного соединения первого и второго фильтровых дросселей другого моста, а промежуточный вывод дополнительного дроссели связан через диод, включенныйв прямом направлении, с точкой соединения анодов тиристоров эТого же моста,. . Источники информации, принятые во внимание при зkcпepтизe 1,Авторское свидетельство СССР № 425283, кл.Н 02 М 5/42, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 486439, кл. Н 02 М 7/52, 1971.

26 SI Л tt У