Автономный инвертор Советский патент 1980 года по МПК H02M7/515 

последовательно соединенных разделительного конденсатора и нагрузки, к зажимам источника нитания носле входного дросселя, и коммутирующую LC-цепочку, включенную в диагональ моста.

Время восстановления тиристоров этого инвертора равно лишь времени горения обратных диодов. При увеличении нагрузки инвертора время горения обратных диодов уменьшается, следовательно, уменьшается и время восстановления управляющих свойств тиристоров, что ограничивает применение инвертора на повышенных частотах.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы инвертора за счет увеличения времени восстановления тиристоров.

Указанная цель достигается тем, что инвертор, содержащий подключенный ко входным выводам через дроссель тиристорный мост с обратными диодами к основной коммутирующей LC-цепочкой в диагонали переменного тока и разделительный конденсатор, образующий с выходными выводами цепь, включенную параллельно диагонали постоянного тока этого моста, снабжен дополнительной коммутирующей LCдепочкой, подключенной параллельно основной LC-цепочке через вспомогательный тиристор, включенный встречно между двумя последовательно соединенными противофазными плечами моста и шунтированный обратным отсекающим диодом.

При таком выполнении схемы время горения обратных диодов затягивается за счет запаздывания разряда конденсатора одной из коммутирующих LC-цепочек, что определяет повышенное время восстановления тиристоров инвертора.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема инвертора; на фиг. 2 представлены;

а)осциллограмма импульсов управления основными тиристорами инвертора (ty);

б)осциллограмма имнульсов управления вспомогательным тиристором (tyu); в) осцилллограмма тока, протекающего через нагрузку инвертора (is); г) осциллограмма тока, протекающего через вспомогательный тиристор (1ц).

Инвертор содержит входной дроссель 1, разделительный конденсатор 2, нагрузку 3, мост тиристоров 4-7 с обратными диодами 8-11 и основной коммутирующей LC-ценочкой, состоящей из конденсатора 12 и дросселя 13, вспомогательный тиристор 14, отсекающий диод 15, дополнительную коммутирующую LC-цепочку, состоящую из конденсатора 16 и дросселя 17.

Инвертор, схема которого представлена на фиг. 1, работает следующим образом.

В установившемся режиме к моменту времени ti включения тиристоров 4, 7 коммутирующие конденсаторы 12, 16 заряжены с полярностью, указанной на фиг. 1. В момент времени /j включаются тиристоры 4, 7, коммутирующий конденсатор 12 перезаряжается по цепи: 12-13-7-3-2-4-12, а конденсатор 16 перезаряжается по цени: 16-17-7-3-2-4-15-16. Параметры элементов инвертора подобраны таким образом, что процессы перезаряда конденсаторов носят колебательный характер. В момент времени tz ток тиристоров 4, 7

проходит через нуль, они закрываются и включаются обратные диоды 8, 11, конденсатор 12 частично разряжается по цепи: 12-8-2-3-11-13-12. В интервале времени /3-tz напряжение на конденсаторе 16

сохраняется неизменным благодаря наличию отсекающего диода 15. В момент времени ts включаются вспомогательный тиристор 14, и конденсатор 16 начинает разряжаться по цепям: 16-14-8-2-3-11-

17-16 и 16-14-12-13-17-16. За счет того, что разряд конденсатора 16 задерживается на время , горение обратных диодов 8, 11 увеличивается на время (фиг. 2). Следовательно, время, на нротяжении которого к основным тиристорам приложено обратное напряжение, равное напряжению на открытых обратных диодах, в предлагаемом инверторе больше, чем в выщеописанных инверторах, что определяет большее время восстановления тиристоров. В момент времени is ток тиристора 14 проходит через нуль, он закрывается, и включаются основные тиристоры 5, 6, к тиристору 14 прикладывается обратное напряжение, равное напряжению на открытом отсекающем диоде 15.

При включении тиристоров 5, 6 конденсатор 12 перезаряжается по цепи: 12-15-5- 3-2-6-13-12, а конденсатор 16 перезаряжается по цепи: 16-5-3-2-6- 17-16. В момент времени t ток тиристоров 5, 6 переходит через нуль, они закрываются и включаются обратные диоды 9, 10. Конденсатор 16 начинает разряжаться по цепи:

16-17-10-2-3-9-16, а напряжение на конденсаторе 12 сохраняется неизменным, в течение интервала времени tj-/g благодаря наличию отсекающего диода. В момент времени / включается вспомогательный тиристор 14 и начинается разряд конденсатора 12 по цепи: 12-13-10-2-3- 9-14-12 и по цени: 12-13-17-16-14- 12. В момент времени tg ток тиристора 14 и обратных диодов 9, 10 проходит через нуль,

онн закрываются, и схема приходит в исходное состояние.

Формула изобретения

Автономный инвертор, содержащий подключенный ко входным выводам через дроссель тиристорный мост с обратными диодами и основной коммутирующей LC-цепочкой в диагонали переменного тока и разделительный конденсатор, образующий с выходными выводами цепь, включенную

5

параллельно диагонали постоянного тока этого моста, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен дополнительной коммутирующей LCцепочкой, подключенной параллельно основной коммутирующей LC-цепочке через вспомогательный тиристор, включенный встречно между двумя последовательно соединенными противофазными плечами моста и шунтированный обратным отсекающим диодом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Тиристорные преобразователи частоту для индукционного нагрева металлов. - Труды УАИ, вып. XXII, сб. 2, Уфа, 1973, с. 37.

2.Авторское свидетельство СССР № 455437, кл. Н 02 М. 7/52, 1974.

3.Силовая полупроводниковая техника ФРГ. Под ред. Е. М. Глуха. М., «Информэлектро, 1969, ч. 2, рис. 58А.

4.Тиристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева металлов. - Труды УАИ, вып. ХХП, сб. 1, Уфа, 1971, с. 7.

+

10

Lif

е 17

ZJ .