Автономный инвертор Советский патент 1981 года по МПК H02M7/515 

Изобретение относится к преобразо вательной технике и может найти широ кое применение в технике индукционной плавки металлов. Известен автономный инвертор, содержащий тиристорный мост со встречно-параллельными диодё1ми, одна диагональ которого образована последова тельной цепочкой из коммутирующего конденсатора, коммутирующего дросселя и нагрузки, а друга я диагональ фильтровым конденсатором и подключен через входной дроссель к источнику питания Cl . Недостатком данного автономного инвертора является возможность срыво инвертирования при перегрузках, вызванных обрывом цепи нагрузки. Известен также авт.ономный инвертор, содержащий инверторный мост ка дое плечо которого состоит из встреч но-параллельно соединенных тиристора и диода и последовательно подключенного к ним кONT yтирующего дросселя, одна диагональ которого образована коммутирующим конденсатором, а другая - последовательной цепочкой из разделительного конденсатора и нагрузки и подключена через входной дро сель к источнику питания Г2 . Однако в известном инвертора возможны срывы инвертирования при перегрузках, вызванные обрывом цепи нагрузки. Наиболее близким к предлагаемому является автономный инвертор, содержащий тиристорный мост со встречнопараллельными диодами, одна диагональ которого образована последовательной цепочкой из коммутируйтего конденсатора и ког-в тирующего дросселя, а другая диагонашь образована последовательной цепочкой из разделительного конденсатора и нагрузки и подключена через входной дроссель к источ- . нику питания 3 . К недостаткам данного автономного инвертора следует отнести возможность срывов инвертирования при перегрузках, вызванных обрывом, цепи нагрузки. Цель изобретения - повышение надежности путем защиты от срывов ин- вертирования при перегрузках. Указанная цель достигается тем, что автономный инвертор, содержащий подключенную ко входным выводам через дроссель фильтра последовательную цепочку, состоящую из разделительного конденсатора и выходных выходов, и тиристорный мост со встречно-параллельными диодами, в диагональ пе ремен ного тока которого включен коммутирующий LC -контур, снабжен двумя дополнительными тиристорами, блоком управления дополнительными тиристорами двумя резисторами, выпрямительным ди, одным мостом и датчиком тока, шунтированным одним резистором и включенным между разделительным конденсатором и выходными выводами, а также в диагональ переменного выпрямительного диодного моста, в диагональ постоянного тока которого включен вто рой резистор, соединенный с блоком управления дополнительных -резисторов, подключенным к управлякяцим электродам последних, причем дополнительные тиристоры соединены встречно-параллел но и подключены параллельно цепочке, состоящей из датчика тока и выходных выводов. На чертеже приведена принципийльная схема автономного инвертора. Автономный инвертор содержит тиристорный мост - тиристоры 1-4 со встречно-параллельными диодами 5-8 одна диагональ которого образована последовательной цепочкой из коммутирующего конденсатора 9 и коммутирующего дросселя 10, а другая диагональ образована последовательной цепочкой из разделительного конденсатора 11 и нагрузки 12 и подключена через дроссель фильтра 13 к источнику 14 питания, цепочку из встречно-параллельно соединенных дополнительных тиристоров 15 и 16 / подключенных параллельно-нагрузке 12, управляккцие электроды которых связаны с блоком 17 управ ления , дополнительными тиристорами, датчик 18 тока в цепи разделительного конденсатора 11, зашунтированный резистором 19 и подключенный ко входу выпрямительного диодного моста 20 на диодах 21 - 24, выход которого за шунтирован резистором 25 и подключен к блоку 17 управления. Автономный инвертор в квазиустайо вившемся режиме работает следующим образом. Разделительный конденсатор 11 нор мально заряжен через входной дроссел и нагрузку 12 до напряжения источника 14 питания. Пусть коммутирующий конденсатор 9 заряжен до напряжения с полярностью, указанной на чертеже. При поступлении импульсов управле ния на тиристоры 1 и 3 коммутирующий конденсатор 9 начинает колебательно перезаряжаться через тиристоры 1 и 3 коммутирукнцйй дроссель 10 и нагрузку 12, при этом ток через нагрузку 12 течет в прямом направлении. Как толь ко напряжение на крммупирующем конденсаторе 9 стает выше напряжения ис /точника 14 питания и ток тиристоров 1 и 3 проходит.через нуль, они выклю чаются и включаются встречно-параллельные диоды 5 и 7, сбрасывая излиш нюю реактивную энергию с коммутирующего конденсатора 9 на разделительный конденсатор 11. Ток через нагрузку йри этом течет в обратном направле-. НИИ. При переходе тока диодов 5 и 7 через нуль они также выключаются. Затем работают аналогично тиристоры 2 и 4 и диоды 6 и 8. Далее цикл повторяется. Таким образом, за время работы всех вентилей инвертора на выходе получают два полных периода синусоидального напряжения. При использовании данного автономного инвертора в Преобразователях частоты, являющихся источниками питания индукционных плавильных печей , может произойти обрыв в цепи нагрузки, так как токопроводы в этом случае выполняются в виде водоохлгикдаеNwx кабелей. Обрыв в цепи нагрузки 12 вызывает,срыв инвертирования и, как результат перегрузки, в результате которых могут выйти из строя силовые элементы инвертора. Для предотвращения срывов инвертирования в цепь разделительного конденсатора 11 введен датчик 18 тока, зашунтированный резистором 19. Сигнал с резистора 19 выпрямляется мостовым выпрямителем 20. Выпрямленный сигнал снимается с выхода выпрямителя 20 (резистор 25), который и блокирует дополнительный блок 17 управления тиристорами 15 и 16. При обрыве .цепи нагрузки 12 сигнал на входе и на выходе выпрямителя 20 равен нулю, в результате этого дополнительный блок 17 управления разблокируется и подает импульсы управления на включение тиристоров 15 и 16, которые и замыкают разомкнутую цепь нагрузки 12 , исключая срыв инвертирования . Формула изобретения Автономный инвертор, содержащий подключенную ко входным выводам через дроссель фильтра последовательную цепочку, состоящую из разделительного конденсатора и выходных выводов/ и тиристорный мост со встречно -параллель ньйми диодами, в диагональ переменного тока которого включен коммутирующий LC-контур,о т л ичающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен двумя дополнительными тиристорами, блоком управления дополнительными тиристорами, двумя резисторами, выпрямительным диодным мостом и датчиком тока, шунтированным одним резистором и включенным между раздалительным конденсатором и выходными выводами, а также в диагональ переменного тока выпрямительного диодного моста, в диагонешь постоянного тока которого

включен второй резистор, соединенный с блоком управления дополнительных тиристоров, подключенным к управляюдцим электродам последних, причем до полнительные тиристоры соединены встречно-параллельно и подключены параллельно цепочке, состоящей из дат чика тока и выходных выводов. I

Источники информёщии, принятые во внимание при экспертизе

; 1. Василье в А.С.Ст ат иче ские преоо разователи частоты для индукционного нагрева. М., Эиергик , 1974, с. 98, рис. 32. .

2.Беркович Е.И., Ивенский Г.В., Иоффе Ю.С., Матчак А.Т.и. Моргун В .В .

Тиристорные преобразователи высокой частоты. Л., Энергия, , с. 98, рис. 8 - 46 б.

3.Авторское свидетельство СССР 235177, кл. Н 02 М 7/48, 1967.

е. о

JZ2