Последовательный инвертор Советский патент 1980 года по МПК H02M7/515 

1

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания высокой частоты для электротермических установок,

Известны схемы последовательных ин- BepTOjgpB Г l3 и 2}.

Недостатки схем заключаются в низкой

надежности из-за отсутствия специальных Цепей сброса излишней реактивной энергии и невозможности работы на нагрузку, № меняющую в Ш1ФОКОМ диапазоне свои пара метры (на низкоомную нагрузку и закороченную нагрузку).

Наиболее близким к предлагаемому яв, л яетс я инвертор, содержапщй связанные со/ .входными выводами через дроссель фильтра две последовательные цепочки, состоятие, первая, из двух фильтровых конденсат фов, общая точка которых связана с выходным выводом, а вторая - из двух тов с коммутирующими конденсаторами в диагоналях, причем общая точка мостов подключена ко второму выходному выводу, а параллельно каждому мосту включены

обратные вентили, связанные с коммутирующим дросселем 3j Недостаток схемы состощ в том, .что сброс излишней реактивной энергии зависит от наг зяжения на нагрузке, а это связано с по .выщенным напряжением на элементах схемы, что снижает уровень надежности работы инвертора.

Цель изобретения - повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в в качестве обратных вентилей использованы тщзисоюры, точка соединения которых подкшочена к первому выходному выводу, связанному с общей точкой фильтровых конденсаторов чфез коммутирующий дроссель.

На чертеже приведена схема последовательного инвертора.

Инвертор состоит из филыгрового дросселя 1 коммутирующеасх) дросселя2, подключенных к источнику 3 посто5шного напряжения, двух последовательно соединенных фильтровых конденсаторов 4 и 5 и двух

последовсхтельно сосд1шениьсс мостов на TiipHCTOfkix 6-13 с коммутирующими конденсаторами 14 к 15, нагрузки 16.Общая точка соедш1ения обратных тиристоров 17 к 18 сброса подключена к общей точке соединения нагрузки 16 и коммутирующего рроссепя 2, с другой стороны коммутирующий рроссель подключен к общей точке соединения фильтровых конденсаторов 4 и 5, катод одного из тиристоров 17 сброса подключен к общей точке соединени фильтрового дросселя 1, фильтрового кон- денратора 4 и одного из тиристорных мостов (тиристоры 6 9 и коммут1фующий Тюнденсатор 14), а анод другого тиристора 18 подключен к общей точке сое динения фнлвгройого конденсатора 5, другого тиристорного моста ( тиристоры 10 13 и коммутирующий конденсатор 15) и минуса источника 3 постоянного напряжения. Инвертор работает следующим образом. Фильтровые конденсаторы 4 и 5 нормально заряжены до половинного напряжения источника 3 постоянного напряжения через филыгровый дроссель 1. Пусть коммутирующие конденсаторы 14 и 15 заряжены так как это показано на чертеже. При подаче импульсов управления на тиристоры 6 и 8 коммутирующий конденсатор 14 начинает пфезаряжаться через тиристоры 6 и 8, нагрузку 16, коммути.рующий дроссель 2, фильтровый конденсатор .4. Это направление тока через нагрузку принимаем за прямое. При нарастании тока протекающего через тиристоры 6 и 8 полярность напряжения на коммутирующем дросселе 2 такая, как показано на чертеж После прохождения через максимальное значение ток тиристоров начинает уменьшаться и полярность напряжеяия на коммутирующем дросселе 2 меняется на противоположную. И как только это на1фяжени сггановится вьпие напряжения на фильтрово конденсаторе 5 подается импульс на отпи рание сбрасывающего тиристора 18 и вся излищняя реактивная энергия коммутирующего дросселя 2 отдается фильтровому ко денсатору 5, тем самым ограничивается напряжение на элементах схемы. После погасания Т1фисторов 6 и 8 включаютх:я тиристоры 10 и 12 и ток через нагрузку 16 течет в обратном направлении, перезаряжая коммутирующий конденсатор 15, а сброс излишней реакггшной энергии происходит аналогично предьодущему проме жутку времени, только в этом случае открывается тиристор 17 и сброс излишней реактивной энергии происходит на фильтровый конденсатор 4. Далее работают тиристоры, 7 и 9, аатем 11 и 13.

Таким образом, 1штервалу времени между моментами отпирания обеих пар вентилей одной и той же ячейки соответствует ОД1Ш период тока нагрузки 3„ и половина периода тока коммутирующего конденсатора, т.е. выходная частота инвертора получается вдвое выше рабочей частоты ячейки.

За счет применения такого сброса иэлищней реактивной энергии, не зависящего от напряжения на нагрузке, удается снизить напряжение на элементах схемы, что повышает уровень надежности работы инвертора и уменьщает затраты средств на ремонт инвертора на 10-15%, а также упрощает силовую часть инвертора. Формула изобретения Последовательный инвертор, содержащий связанные со входньми выводами через дроссель филыгра две последовательные цепочки, состоящие, первая, из двух фильтровых конденсаторов, общая точка которых связана с первым выходным выводом, а вторая - из двух мостов с коммутирующими конденсаторами в диагоналях, причем общая точка мостов подключена ко второму выходному выводу, а параллельно каждому мосту включены обратные вентили, связанные с коммутирующим дросселем, отличающийся тем, что , с целью повь аиения надежности, в качестве обратньк вентилей использованы Т1фисторы, точка соединения которых подключена к i первому выходному вьшоду, связанному с общей точкой фильтровых конденсаторов через коммутирующий дроссель. Источники информации, принятые, во .внимание при экспертизе 1. Беркович Н. И. и др. Тиристорные преобразователи высокой частоты. Л., Энергия, 1Э73, с. 46, 70. 2.РИВКИН ГА. Преобразовательные устройства. М., Энергия, 1970, с. 253. З.Васильев Н.Ф., Смородинов В.В., Фролов К. 1$. Тиристорный преобразователь повышенной частоты. - Тиристорные преобразователи частоты для индукционного .нагрева металлов, Труды УАИ, вьш. 64, 1974,. с. 216, рис. 1.

/

/vS