Последовательный автономный инвертор Советский патент 1980 года по МПК H02M7/155 

Изобретение относится к преобразоватепьной технике и касается последоватепьных автономных инверторов. Оно может быть использовано, например, в установках для индукционного нагрева металлов. Известны автономные последовательные инверторы, содержащие мост снло.вых тг эисторов, коммутирующие дроссели, а также фильтровые дроссели и конденсаторы. Для ограничения на11ра 1№няя на элементах инвертора в инверггс их используются дополнительные вентили, связывающие коммутирующие щюссепи с фильтровыми конденсаторами. Наиболее близким по технической сущности к предгюжеиному является инвертор, в котором нагрузка включена в диагональ постоянного тока тиристорного моста ч&реэ последовательные (ипьтровые конденсаторы и коммутируюоше дроссели, а сбро избыточной анергии осуществляется через дополнительные диоды, включенные между |)ильтровыми конденсаторами н отводами бмоток фильтровых дросселей. В таком инверторе при отпирании очередного вентиля к запирающемуся вентилю прикладывается большое обратное напряжение, равное напряжению на коммутирую щем конденсаторе. При этом велики-потеря в вентилях. Цепью изобретения является снижение потерь в вентилях. Это достигается тем, что последо а- тельный автономный инвертор, содержащий мост силовьк тиристоров, связанный по цепи постоянного тока через фильтровые дроссели с входньтми выводами, имеющий 4мльтровые кондевсаторжл, а также два последовательных LC-контура, соединенных между собой через цепь нагрузки и подключенных, кажцый своей общей точкой, к соответствующему возвратному диоду, снабжен дополнительными фильтровыми дросселями по числу тиристоров, которые попарно подсоединены к соответствующим выводам постоянного тока моста и включены последовательно с каждым из силовых тиристоров, дополнительными носпедовательными L С-контурами, так же соединенными между собой через цепь на грузки, причем конденсаторы ка)к13ого из L С-контуров крайними выводами: подклю чены к точке соединения соответствующи тиристора и дополнительного дросселя, а свободный электрод каждого возв эатного диода подключен к соответствующей обще точке попарно-последовательно соединенных дополнительных фильтровых дросселей, причем упомянутые точки подключены через фильтровые кондерсаторы к общим точкам соответствующих щэотиво- лежащих дополнительных L С-кокггуров. Принципиальная электрическая схема предложенного инвертора приведена на чертеже. Он содержит силовые тиристоры 1-4, коммутирующий конденсатор 5, коммутирующие дроссели и конденсаторы основных L С-контуров 6-9, коммутир;5гющие дроссели и конденсаторы дополнительных L С-контуров 11, 12, фильтровые конденсаторы 14, 15, дополнительные фильт ровые дроссели 16-19, фильтровые дрюссели 2О, 21, диоды 22, 23, нагрузку 24. Инвертор работает следующим образом При отпирании в первом такте тиристо ров, например 1 и 4, ток протекает по контуру 8-1-5-4-13-11-24-6-8, По нагрузке ток протекает в направлении, по казанном стрелкой. В момент отпирания тиристоров 1 и 4 к тиристорам 2 и 3 прикладывается обратное напряжемте. Во второй половине полуперяода тока первого такта напряжение на кoм yтирующих индуктивностях 6, 11 принимает полярность показанную на чертеже. С момента, когда сумма напряжения на обмотках дросселей 6, 11 превышает напряжение на дополнительном конденсаторе 15, отпирается диод 22 и данные дроссели и нагрузка щунтируются контуром 22-15. При этом прекращается ток по контуру: 8-1-5-4-13-1 i-24-6- i н протекает ток по кош-уру 6-22-15-11.-24-6 причем по нагрузке этот ток протекает в ту же сторону, что и ток моста. Во втором такте отпираются тиристоры 3 и 2 и ток протекает по контуру: 127-3-5-2-9-7-24-10-12. В момент отпирания тиристоров к тиристорам 1 и 4 прикладывается тахое же обратное напряжение, как и к тиристорам 3 и 2 в предыдущем такте. Во второй половине попупериода осуществляется сброс реактивной энергии по кош-уру : 1О-14-23-7-24-.1О. Ток сброса направлен в ту же сторону по нагрузке, что и ток прямых тиристоров моста инвертора. Таким образом, предложенный инвертор позволяет снизить скачок обратного напряжения на тиристорах при отпирании противофазных тиристоров моста инвертора, эффективно ограничить уровень напряжения на элементах инвертора, так как сброс избыточной реактивной энергии осуществляется в цепь нагрузки и дополнительного конденсатора, заряженного до половины питающего напряжения, причем ток сброса по нагрузке протекает в ту же сторону, что и ток тиристоров моста, что снижает уровень высших гармонических составляющих в выходном токе инвертора. Формула изобретения Последовательный автономный инвертор, содержащий мост силовых тиристоров, связанный по цепи постоянного тока через фильтровые дроссели с входными выходами, имеющий фильтровые конденсаторы, а также два последовательных I, Сконтура, соединенных между собой через цепь нагрузки и подключенных каждый своей общей точкой, к соответствующему возвратному диоду, о т л и ч а ю- Щ и и с я тем, что, с целью снижения потерь в вентилях, он снабжен дополнительными фильтровыми дросселями,по числу тиристоров, которые попарно подсоединены к соответствующим выводам постоянного тока моста и включены последовательно с к&ждым из силовых тиристоров, дополнительными последовательными L С-контурами, также соединенными между собой через цепь нагрузки, причем конденсаторы каждого из L С-контуров крайними выводами подключены к точке соединения соответствующих тиристоров и дополнительного дросселя, а свободный электрод каждого возвратного диода подключен к соответствующей точке попарно-последовательно соединенных дополнительных ({мльтровых дросселей, причем упомянутые точки подключены через фильтроиые конденсаторы к общим точкам соответствующих противолежащих дополнительных L С-контуров.