Автономный последовательный инвертор Советский патент 1979 года по МПК H02M7/515 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано, например, в установках для индукционного нагрева металлов.

Известны автономные последовательные инверторы, содержащие два вентильных моста, связанных с входными выводами по цепи постоянного тока через фильтровые дроссели 1 .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является автономный последовательный инвертор, содержащий два вентильных моста, а также фильтровые дроссели и конденсаторы 2. Недостатком такого инвертора является зависимость напряжения от величины эквивалентного сопротивления нагрузки.

Цель изобретения - ограничение выходного напряжения инвертора при резких колебаниях нагрузки. Это достигается тем, что в предлагаемом автономном последовательном инверторе, содержащем первый и второй вентильные мосты, выводы постоянного тока каждого из которых связаны через фильтровые дроссели с соответствующими входными выводами, и два фильтровых конденсатора, первый из которых включен между положительным выводом первого моста и отрицательным выводом второго .моста, а второй - между положительным выводом второго моста и отрицательным выводом первого моста, параллельно первому фильтровому конденсатору подключен дополнительный контур, образованный соединенными последовательно дополнительными первым конденсатором, дросселем и вторым конденсатором, а точки соединения каждого из дополнительных конденсаторов с дополнительным дросселем связаны с соответствующими выводами второго фильтрового конденсатора через дополнительно введенные вентили.

На фиг. 1 и 2 дана принципиальная электрическая схема описываемого инвертора.

Инвертор содержит прямые 1-8 и обратные 9-16 вентили мостов, фильтровые дроссели 17-20, коммутирующие конденсаторы 21 и 22, коммутирующие дроссели 23 и 24, дополнительные конденсаторы 25 и 26, дополнительный дроссель 27, дополнительные вентили 28 и 29, фильтровые конденсаторы 30 и 31 и нагрузку 32. Инвертор работает следующим образом. Вентили инвертора отпираются поочередно. В первом такте отпираются вентили 1 и 4 и ток протекает по контуру: конденсатор. 30 - вентиль 1 - конденсатор 21 - дроссель 23 - вентиль 4 - нагрузка 32 - конденсатор 30. Затем ток переходит в обратные вентили 9 и 12 (контур: конденсатор 30 - вентиль 9 - конденсатор 21 -дроссель 23 - вентиль 12 - нагрузка 32 - конденсатор 30). Во втором такте работают вентили 5 и 8, 13 и 16, в третьем - вентили 2 и 3, 10 и И, и в четвертом - вентили 6 и 7, 14 и 15. В дальнейшем процессы повторяются. Когда напряжение на нагрузке 32 дости гает половйны напряжения источника питания, отпираются дополнительные вентили 28 и 29. При этом ток моста в первом такте протекает по контуру: вентиль 1-конденсатор 21 - дроссель 23 - вентиль 4 - вентиль 28 - конденсатор 25 -вентиль 1, во втором такте - по контуру: вентиль 5 - конденсатор 22 - дроссель 24 - вентиль 8 - конденсатор 26 - вентиль 29. Далее процессы протекают аналогично.. Таким образом, в момент отпираниявентилей 28 и 29 избыточная энергия, запасенная в нагрузочном колебательном контуре, отводится в фильтровый конденсатор , заряженный до полного напряжения питания, ток мостов инвертора замыкается помимо нагрузочного контура. В этом случае ограничение напряжения на нагрузке осуществляется на уровне, равном половине, питающего напряжения и выше (в зависимости от угла включения вентилей 28 и 29), за счет подключения согласно с напряжением нагрузки дополнительных конденсаторов 26 и 25, заряженных до половины питающего напряжения, что обеспечивает нормальную коммутацию вентилей мостов инвертора. При частотнрм регулировании инвертора может потребоваться более эффективное ограничение напряжения. На фиг. 2 приведена схема инвертора, в котором достигается ограничение выходного напряжения на уровне, равном четверти величины питающего напряжения. Таким образом, введение дополнительных контура и вентилей позволяет ограни- . чить выходное напряжение инвертора при резких колебаниях нагрузки. Формула изобретения Автономный последовательный инвертор, содержащий первый и второй вентильные мосты, выводы постоянного тока каждого из которых связаны через фильтровые дроссели с соответствующими входными выводами, и два фильтровых конденсатора, пер13ЫЙ из которых включен между положительным выводом первого моста и отрицательным выводом второго моста, а второй - между положительным выводом второго моста и отрицательным выводом первого моста, отличающийся тем, что, с целью ограничения выходногЬ напряжения при резких колебаниях нагрузки, параллельно первому фильтровому конденсатору подключен дополнительный контур, образованный соединенными последовательно дополнительными первым конденсатором, дрЪсселем и вторым конденсатором, а точки соединения каждого из дополнительных конденсаторов с дополнительным дросселем связаны с соответствующими выводами второго фильтрового конденсатора через дополнительно введенные вентили. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 286043, кл. Н 02 М 7/48, 29.11.69. 2.Авторское свидетельство СССР № 486439, кл. Н. 02 М 7/537, 10.09.71.