Инвертор напряжения Советский патент 1980 года по МПК H02M7/515 

{

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может использоваться в системах электроснабжения и в частотнорегупируемых электроприводах 1фомышленных установок и TpaHcnqprHux средств.S

Известнь инверторы с синусоидальным выходным на1фяжением вь1сокой частоты, состоящие из двух тиристорных мостов, соединекщлх последовательно через резо- нансный контур с нагрузкой, используемые в установках индукционного нагрева Л

Иа известных инверторов наиболее

близким к изобретению по технической сущности является инвертор с синусоидальным выходным напряжением , сод ржащий два тиристорных моста с ком 4утврух ишми конденсаторами в двагонап8х,2д связанные с цепью нагрузки фильтр, имеющий последовательно соединенные пфисторы, каждый из которых включен параллельно цепи нагрузки.

Недостатками этого инверт а является сложность силовой схемы и системы управлекгая тlфиcтqpaми устройства j а также низкая надежность.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение надежности прп тех же возможностях регулирования выходного на1фяження по частоте и амплитуде.

Указанная цель достигается тем, что в инвертере напряжения, содержащем подключенные ко входным выводам силовые Т1ФИСТСФЫ, которые связаны с выходными выводами через П-образньЛ фильтр из /фосселя и двух конденсаторов, последовательно соединенные дополнительные Т1фисторы, каждый из которых включен параллельно шлходными оыводам, зашунтированным дополнительным фильтровым кондевсатсфом, а также коммутирующие кoндeш;aтqpы, фильтровой дроссель выполнен с двумя отпайками, кйждаа из которых подключена к общей точке по- . следователыюй цепи, образованной одним из фил.тровых конденсаторов и одним из коммутирующих конденсаторов, причем свободная обкладка последнего непосредст венно соединена с одним из входных выводов и через рди;1 из силовых тиристоров подключена к соответствующему концу фильтрового дросселя. На чертеже прцвёдена принципиальная электрическая схема устройства. Предлагаемый инвертор содержит формирователи экспоненциальных импульсов, состоящие из силовых тиристоров 1 и 2, коммутирующих конденсаторов 3 и 4, частей 5 и Q обмотки дросселя 7 П-образного фильт эа, состгоящего иа конденсаторов 8 и 9, дополнительного фильтрового конденсатора 1О и частей Л1 и 12 обмотки дросселя 7, к средней тЪчке которого подключена нагрузка 13, параллельно которой включены каждый из последовательно соединенных дополнительных тиристоров 14 и IS. Инвертор работает следующим с рааом. При подаче ПОСТОЯННОРО напряжения на инвертор конденсатор 3 заряжается от источншса U через элементы фильтра: конденсатор 8 и часть 11 обмотки дросселя 7, нагрузку 13 и конденсатор 10. При отпирании тиристора 1 происходит разряд конденсатора 3 через .тиристо 1, часть S обмотки дросселя 7, В резул тате автоколебательного процесса тирчотор 1 запирается, а Конденсатор 3 окаЗывается заряженным с обратным знаком по отношению к напряжению питания. Начинается перезаряд этого конденсатора через элементы фильтра; конденсатор 8, часть 11 обмотки дросселя 7, нагрузку 13, конденсатор 10 и формирование экспоненциального импульсу напряжения на нагрузке 13.; Через определенный промежуток врем ни тиристор 1 отпирается повторно. Процесс запирания тиристора 1 и перезаряда конденсатора 3 повторяется, и происходи формирование положительного полупериода выходного напряжения ин 1ертора моду ляционным методом. В определенный времени до н чала отрицательного полупериода выходного напряжения отпираем тиристор 15 (с помощью схемы управления, не показанной на чертеже). При этом происходит скачкообразный заряд конденсатора 3 через часть обмотки дросселя 7 и тиристор 15. Как только напряженне на ко денсаторе 3 превысит напряжение питания, произойдет запирание тиристора 1, ем создается временной интервал для осстановления этим тиристором сйойств правляемости до начала формирования трииательнбго полупериода выходного апряжения. Формирование отрицательного прлупеиода выходного напряжения инвертора налогично описанному выше и осуществлятся с использованием тиристора 2, конденсатора 4, элементов фильтра: конденатора 9, часть 6 и 12 обмотки дроссея 7, нагрузки 13 и конденсатора 10. Тиристор 14 обеспечивает создание временного интервала для восстановления тиристором 2 свойств управляемости до начала формирования положительного полупериода выходного напряжения. Основными преимуществами заявляемого инвертора перед известными являются упрощение силовой схемы и системы управления тиристорами устройства, повышение надежности.,. Силовая схема упрощается, так как применяется один силовой тиристор в формирователе экспоненциальных импульсов вместо четырех тиристоров в мостовом формирователе экспоненциальных импульсов, прототипа. Функционально упрощается сйема управления тиристорами инвертора напряжении, таккак не требуется блок деления частоты по отдельным тиристорам моста, вдвое уменьшается числе выходных усилительных каскадов, в которые входят мощные транзисторы и импульсные трансформаторы. Надежность инвертора повышается за счет уменьшения числа силовых т{фисторов. . в инверторе возможно регулирование амплитуды выходного напряжения с сохранениемсинусоидальной формы путем изменения числа импульсов управления основным тиристором за полупериод наЩ)яжения на нагрузке 13 с сохранением закона изменения их частоты.. . На основе предложенного инвертора может быть построен трехфазный инвертор синусоидального напряжения с регулируемой амплитудой и частотой путем параллельного подключения трех описанных инверторов к источнику питания и подключения к ним трехфазной нагрузки, соединенной по схеме звезда с нулевым 1ФОВОДОМ. Кроме этого, на основе предложенного инвертора может быть разработан преобразователь частоты для управления частотно-регулируемым приводом, обдадающий более высокими весогабаритными показателями и надежностью.

фсрмулаиэобретения

Инвертор напряжения, содержащий подключенные ко входным выводам силовы тиристоры, которые связаны с выходными выводами через П-образный фильтр из дросселя и двух конденсаторов, последовательно соединенные дополнительные тиристоры, кахздый из которых включен параллельно .выходным выводам, шунтированным дополнительньш фильтровым конденсатороМ, а также коммутирующие конденсатсры, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повьпиения надежности, фильтровой дроссель выполнен с двумя отпайками, каждая из которых подключена к общей точке последовательной цепи, образованной одним иа фильтровых, конденсаторов и одним из коммутирующих конденсаторов, причем свободная обкладка последнего непосред-:ственно соединена с одним из входных выводов и через один из силовых тиристоров подключена к соответствующему концу фильтрового дросселя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Минеев. В. А. Тиристсфный инвертор со стабилизирующими диодами. Электротехника, 1974, № 6, с. 22, рис. 1.

2.Патент Великобритании № 1863645, кл. Н 2 F, опублик. 1964.

3. Авторское свидетельство CCGP. № 570966, кл. Н 02 М 7/515, 1&75 (прототип).

-I