Последовательный автономныйиНВЕРТОР Советский патент 1981 года по МПК H02M7/515 H02P13/18 

(54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР

1

Изобретение относится к преобраз нательной технике и может найти применение в источнике питания для электротехнологических установок индуктивного нагрева, магнитострикционных преобразователей и других потребителей тока высокой частоты.

Известны тиристорные мостовые инверторы с рекуперацией реактивной энергии за счет включения обратного диодного моста. Включение диодов встречно-параллельно тиристорам дает возможность избежать существенного повышения раскачки напряжения на вентилях инвертора при переменной нагрузке, за автоматического возврата излишней реактивной мощности, запасаемой в коммутирующих конденсаторах и дросселях Щ и (2j .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является последовательный автономный инвертор, содержащий тиристорные мостовые ячейки с коммутирующими конденсаторами в диагоналях мостов, и цепь нагрузки, включенную последовательно с разделительным конденсатором и коммутирующим дросселем. Подключение к общей точке последних и к положительному зажиму источника питания обратного диода позволяет застабилизировать напряжение на тиристорах инвертора на уровне, не превышающем величину напряжения источника питания Uc3 З .

Недостатком такого инвертора является снижение КПД при изменении нагрузки а широком диапазоне.

0

Цель изобретения - повыление КПД при изменении нагрузки в широком диапазоне.

Поставленная цель достигается тем, что в последовательном авто5номном инверторе, содержащем тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока, диагональ постоянного тока которого связана с входными выводами

0 через сглаживающий дроссель, а с выходами - через соединенные последовательно разделительный конденсатор и ксялмутирующий ; дроссель, и вспомогательный вентиль, включен5ный в прямом направлении, между точкой соединения разделительного конденсатора с коммутирующим дросселем и входным выводом, соединенным со сглаживающим дросселем, вспо

0 могательный вентиль выполнен управляемым, между его анодом и катодом включейа последовательная цепочка из регулируемого резистора и конденсатора, общая точка которых связана с управляющим электродом вспомогательного вентиля через пороговый элемент, например,динистор.

На чертеже представлена принципиальная схема последовательного автономного инвертора.

Последовательный автономный инвертор содержит тиристорную мостовую ячейку, состоящую из тиристоров 1-4, в диагональ переменного тока которой включен конденсатор 5. В диагональ постоянного тока ячейки включена последовательная цепь, состоящая из разделительного конденсатора б, коммутирующего дросселя 7 и нагрузки 8. Аноды тиристоров 1, 2 через фильтровой дроссель 9 связаны с положительным выводом источника питания, а отрицательный вывод подключен к катодам тиристоров 3, 4. Параллельно источнику подключен фильтровой конденсатор 10 для сброса реактивной энергии. Общая точка разделительного конденсатора б и коммутирующего дросселя 7 соединена с анодом тиристора 11, катод которого подключен к положительному выводу источников питания. Параллельно тиристору 11 подключена разрядная цепочка состоящая из регулировочного резистора 12 и конденсатора 13, к общей точке которых подключен динистор 14.

Инвертор работает следующим образом.

При отпирании тиристоров 1, 4 про исходит колебательный перезаряд коммутирующего конденсатора 5 через разделительный конденсатор б, емкость которого на порядок выше емкости конденсатора 5, коммутирующий дроссель 7 и нагрузку 8. В момент отпирания тиристоров 2, 3 к тиристорам 1, 4 прикладывается обратное напряжение конденсатора 5, и они запираются. Конденсатор 5 перезаряжается через тиристоры 2, 3 и цепь нагрузки 8, 7 , 6.

Элементы 11-14 выполняют функцию элемента сравнения напряжения источника питания и напряжения на участке схемы, состоящем из нагрузки 8 и дросселя 7. В случае, если регулировочный резистор 12 имеет минимальное сопротивление, и положительный потенцией на вышеуказанном участке схемы достигнет большего значения, чем напряжение источника питания, тиристор 11 отопрется и произойдет сброс энергии, запасенной в реактивных схемах, на конденсатор 10. Одновременно прекращается перезарядка коммутирующего конденсатора 5 и амплитудное напряжение на нем будет определять уровень стабилизации нап-ряжения на тиристорах моста. Если теперь вывести движок резистора 12 в среднее положение, то произойдет задержка момента отпирания тиристор 11J что в свою очередь приведет к здержке момента начала сброса реактиной энергии, и конденсатор-5 успеет зарядиться до более высокого уровня напряжения. Соответственно повыситс и напряжение на конденсаторе 5 и тиристорах инвертора 1-4.

Таким образом, изменяя сопротивление резистора-12, можно установить определенныйуровень стабилизации напряжения на тиристорах моста и одновременно изменять напряжение на нагрузке вплоть до максимального с целью согласования инвертора с нагрузкой и получения максимального КПД. Данная схема дает возможность регулирования мощности на нагрузке при фиксированной частоте выходного напряжения инвертора, формула изобретения

Последовательный автономный инвертор, содержащий конденсатор сброса, тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали переменного тока, диагональ постоянного тока которого связана со входными выводами конденсатором сброса через сглаживающий дроссель, а с выходными-через соединенные последовательно разделительный конденсатор и коммутирующий дроссель, и всп .могательный вентиль, включенный в прямом направлении, между точкой соединения разделительного конденсатора с .коммутирующим дросселем и входным выводом, соединенным со сглаживающим дросселем, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД при изменении нагрузки в широком диапазоне, вспомогательный вентиль выполнен управляемым, между его анодом и катодом включена последовательная цепочка из регулируемого резистора и конденсатора, общая точка которых связана с управляющим электродом вспомогательного вентиля через пороговый элемент, например динистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0